Frage von AstroAssistent, 99

Was ist ein Schwarzes Loch?

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Expertenantwort
von uteausmuenchen, Community-Experte für Astronomie, 25

Hallo AstroAssistent,

Schwarze Löcher sind eine Vorhersage von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie. Sie entstehen als Endstadium im Leben extrem massereicher Sterne oder bilden sich in den Zentren der Galaxien.

Ein normaler Stern wie die Sonne leuchtet ja deshalb, weil in seinem Innern Wasserstoff zu Helium verschmolzen wird. Diese Fusion funktioniert überhaupt nur deshalb, weil es im Innern der Sterne extrem heiß ist und ein extrem hoher Druck herrscht. Beides entsteht durch die ungeheure Masse des Sternes: Diese Massen würden den Stern in sich zusammenfallen lassen, wenn es die Fusion nicht gäbe. Sie erzeugt aber über die freigesetzte Energie einen Gegendruck - der Stern wird stabil.

Das geht aber nicht ewig gut. Irgendwann ist der Wasserstoffvorrat aufgebraucht und die Fusion bricht ab. Der Schwerkraft seiner eigenen Masse wirkt dann nichts mehr entgegen und der Stern stürzt in sich zusammen.

Wie das genau abläuft, das hängt von der Masse des Sternes ab. Massearme Sterne wie die Sonne blähen sich erst zum Roten Riesen auf, stoßen dann recht unspektakuäre ihre äußersten Hüllen ab und fallen dann zu einem weißen Zwerg zusammen, der allmählich auskühlt und erlischt.

Massereichere Sterne enden nach dem Riesenstadium in einer gewaltigen Explosion - der Supernova. Auch hier kollabiert der innere Kern des ehemaligen Sterns nach der Explosion. Was daraus wird, hängt jetzt wieder davon ab, wie viel Masse der übrig gebliebene Kern noch hat.

Ab einer bestimmten Masse wird daraus ein Neutronenstern - die freien Elektronen werden durch den enormen Druck in die Atomkerne hineingepresst, die Materie kommt in einen entarteteten Zustand, bei dem Atomkern dich an Atomkern gepackt ist. Der sog. "Fermi-Druck" kann dabei der Gravitation stand halten. ... Aber eben auch nur bis zu einer bestimmten Obergrenze der Masse eines Neutronensternes.

Ist der verbliebene Restkern des Sterns etliche Sonnenmassen schwer, kann auch der Fermi-Druck der Schwerkraft nichts mehr entgegensetzen. Genau dann entsteht ein Schwarzes Loch: Der Restkern kollabiert unweigerlich weiter, seine Dichte wird immer größer. Schließlich ist in seiner unmittelbaren Umgebung die Schwerkraft so groß, dass selbst Licht (als das schnellstmögliche Objekt) nicht mehr seine Oberfläche verlassen kann (weil die Fluchtgeschwindigkeit von dieser Oberfläche die Lichtgeschwindigkeit überschreitet).

Ein Schwarzes Loch ist also ein extrem massereiches, extrem dichtes, kompaktes Objekt. Es ist so kompakt und massereich, dass die Fluchtgeschwindigkeit größer als die Lichtgeschwindigkeit ist. Ihm kann deshalb ein massebehaftetes Objekt schon gar nicht mehr entkommen.

Ein Schwarzes Loch ist also kein "Loch", sondern ein solches Objekt. Was hinter seinen sogenannten "Ereignishorizont" fällt, kommt da nicht mehr weg. Auch Licht kann vom Innern des Schwarzen Loches nicht entkommen.

Wir wissen nicht, was im "Innern" eines Schwarzen Loches  - also hinter dem Ereignishorizon - wirklich abläuft. Die Allgemeine Relativitätstheorie wird falsch im Innern Schwarzer Löcher; als klassische Theorie berücksichtigt sie eventuelle Quanteneffekte nicht. Nach der klassischen Theorie würde die Materie im Innern eines Schwarzen Loches unaufhaltrsam immer weiter kollabieren - und schließlich in einem einzigen Punkt unendlich hoher Dichte konzentriert sein. Dieses Bild stimmt sehr wahrscheinlich so nicht, ist aber in jedem Falle rein hypothetisch - weil eben keine Beobachtungsdaten aus dem Innern Schwarzer Löcher vorliegen (können).

Schwarze Löcher sind keine Staubsauger. Anders als man das oft liest, "saugen" sie nicht alles ein, was in ihrer Umgebung ist. Würde man die Sonne durch ein massegleiches Schwarzes Loch ersetzen (zu dem sie nie werden wird), dann würde sich ihr Schwerefeld bei Erdentfernung nicht ändern - und damit auch nicht die Erdumlaufbahn. Das oft zitierte Bild, dass Schwarze Löcher einfach alles verschlingen, was in ihrer Umgebung ist, ist schlicht falsch. Nur was den Ereignishorizont des Schwarzen Loches überschreitet, kann dem Schwarzen Loch nicht mehr entkommen.

Nachgewisen ist, dass im Zentrum der Milchstraße und anderer Galaxien ein supermassereiches Schwarzes Loch sitzt (Sgr A*) - wir reden von ein paar Millionen Sonnenmassen. Nachgewiesen ist dies indirekt, denn sehen kann man das Schwarze Loch selbst nicht. Man kann aber messen, wie schnell Sterne, die dem Zentrum der Galaxie sehr nahe sind, um das Massenzentrum rotieren und mit welchem Bahnradius sie das tun. Aus diesen Daten kann man auf die zentrale Masse schließen. Da man außerdem über den Bahnradius weiß, wie groß das zentrale Objekt maximal sein kann, kann man die Dichte berechnen, die es mindestens haben muss - und da landet man bei den Zahlenwerten ganz eindeutig bei einem Schwarzen Loch.

Interessant stellt auch Florian Freistetter in seinem Podcast "Sternengeschichten" Wissenswertes über Schwarze Löcher zusammen - hör' doch mal rein:

Grüße

Antwort
von kami1a, 7

Hallo! Eine Bezeichnung die sich auf die optische Wahrnehmung bezieht - man sieht halt nichts. 

Aber : Warum ist dieses Objekt schwarz? Nun, Du siehst ein Objekt auch im Weltall wie natürlich immer auch im normalen Leben weil die von ihm abgestrahlten Photonen Dein Auge erreichen. Ein Schwarzes Loch hat aber so viel Masse dass es die Photonen bindet - sie können Dein Auge nicht mehr erreichen. Keine Photonen = schwarz = unsichtbar.

Es ist also eher das Gegenteil von einem Loch - eine gigantische Masse.


Ich wünsche Dir eine schöne und Stress arme Woche.








Antwort
von maax123456789, 60

Ein zusammengefallenner stern im universum der alles und nichts in sich reinzieht selbst licht.
In dem loch selbst wird alles zerdrückt und es gibt keine zeit

Antwort
von AstroMark, 51

Ein Schwarzes Loch ist ein Supermassenreicher Punkt im Universum, der So massenreich ist, dass er sogar den Raum Krümmt.

Ich hoffe das woltest du Wissen. XD

MfG AstroMark

Kommentar von AstroAssistent ,
Ja das wollte ich wissen
  • 
Kommentar von AstroAssistent ,

hey weiß jemand zufällig wie man eine antwort zur besten ernennt? (wenn man sie als normale Frage schreibt wird sie gelöscht)

Kommentar von NutzlosAlpha ,

Nach 24 Stunden und mindestens 2 vorhandenen Antworten kannst du eine als hilfreichste auswählen.

Kommentar von uteausmuenchen ,

AstroMark,

sorry, wenn ich das etwas korrigieren muss.

Ein Schwarzes Loch ist ein Supermassenreicher Punkt im Universum

Der Ereignishorizont eines Schwarzen Loches kann recht groß sein, abhängig von der Masse eines Schwarzen Loches. Als "Punkt" äußert sich das keineswegs.

der So massenreich ist, dass er sogar den Raum Krümmt.

Jede Masse "krümmt" den Raum (oder besser die Raumzeit). Dafür braucht es kein Schwarzes Loch. Auch die Sonne verändert durch ihre Masse den Raum  - wodurch sie die Planeten auf ihren Bahnen hält. Sogar Du und ich machen das mit unseren Massen.

Ein Schwarzes Loch kann man also keineswegs darüber definieren, dass es durch seine Masse die Raumzeit beeinflusst.

Kommentar von AstroMark ,

Sry ich meinte ntürlich dass es ein Massenreicher Ort im Universum ist...

und nochmal Sry natürlich krümmt sogar die Sonne und auch die Erde den Raum stark. Aber ein Schwarzes Lock krümmt den Raum am Stärksten unter allen oben aufgezählten objekten.

MfG AstroMark

Antwort
von maax123456789, 47

Schau dir mal eine doku auf YT an ist sehr spannend auch wenn du dir denkst dass dokus lw sind :D

Antwort
von Jamesboond, 20

Ein Loch was ins unendliche geht.

Antwort
von bummer, 32

Entsteht wenn ein Stern implodiert auch Supernova genannt

Antwort
von KillerSteveHD, 4
Antwort
von needforspeedguy, 23

Ein Schwarzes Loch ist ein Objekt, dessen Gravitation so extrem stark ist, dass aus diesem Raumbereich keine Materie und kein Lichtsignal nach außen gelangen kann. Nach der Allgemeinen Relativitätstheorieverformt eine ausreichend kompakte Masse die Raumzeit so stark, dass sich ein Schwarzes Loch bildet.


~Wikipedia



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