Welche Arten von schwarzen Löchern gibt es?

6 Antworten

Hallo,

Schwarze Löcher (SL) unterscheiden sich vorrangig durch ihre Massen.

Fangen wir mal bei Mikro-SL an (Masse eines Atomkerns), die durch kosmische Prozesse entstehen können, aber auch durch Teilchenbeschleuniger, wenn die Energie am CERN dafür auch noch nicht ausreicht.

Mikro-SL sind ungefährlich, weil sie schneller verdampfen als sie irgendetwas akkretieren können. Außerdem ist ihr Ereignishorizont so winzig, daß sie selbst dann, wenn sie länger leben würden, nicht akkretieren könnten: das nächste Atom wäre einfach zu weit entfernt.

Die nächstschwerere Klasse sind primordale SL, die direkt beim Urknall entstanden und eine Masse von etwa 1 Mrd. Tonnen, oder etwas mehr haben. Jene mit 1 Mrd. Tonnen sind aus der Nähe sehr gefährlich, weil die Emission von Hawking-Strahlung etwa dort exponentiell ansteigt, sie also explodieren können. Die Energiefreisetzung entspräche etwa der Annihilation von je 500 Mio. Tonnen Materie u. Antimaterie.

Die obigen beiden SL-Typen sind theoretische Vorhersagen und konnten bisher nicht beobachtet werden.

Die folgende Klasse sind stellare SL, die beim Tod massereicher Sterne entstehen. Unterhalb einer Kern-Restmasse von etwa 2,5 Sonnenmassen werden solche Sterne zu Neutronensternen, darüber zu einem SL. Aber sie können auch deutlich schwerer entstehen und sie akkretieren Masse, wenn sich eine Gelegenheit bietet. Und sie verschmelzen mit anderen SL, wenn die sich zu nahe kommen - das wurde durch LIGO beobachtet.

Dann kommen mittelschwere SL, mit Massen ab einigen tausend Sonnenmassen. In einigen Zwerggalaxien hat man solche SL in deren Kern beobachtet.

Schließlich wären die supermassiven SL (SSL) zu erwähnen - eines, Sagittarius A*, befindet sich im Kern der Milchstraße, ist mit 4,3 Mio. Sonnenmassen aber noch ein Leichtgewicht. Jenes im Kern Andromedas liegt bei etwa 100 Mio. und das kürzlich beobachtete im Kern von M 87 bei 6,5 Mrd. S-Massen.

Oberhalb von etwa 10 Mrd. S-Massen wurde eine neue Klasse als ultramassive SL vorgeschlagen, ist aber nicht offiziell. Es wurden einige SSL mit mehr als 20 Mrd. S-Massen beobachtet (TON-618 sogar 66 Mrd.).

Es ist nicht klar, wie sie diese gewaltigen Massen akkretieren konnten? Durch Verschmelzung mit anderen SSL geht das zwar, aber so häufig kommt das garnicht vor.

Die sogenannten "Aktiven Galaxienkerne" sind sämtlich SSL, die große Mengen Materie akkretieren, also keine eigene SL-Klasse, denn das tut jedes SL irgendwann (abgesehen von Mikro-SL).

Die theoretische Einteilung in verschiedene Typen ist real wahrscheinlich nicht existent. Wie da wären die klassischen Scharzschild-, also statischen SL - nichts im Universum ist statisch. Alles hat einen Drehimpuls.

Dann die geladenen SL. Es ist schwer vorstellbar, daß ein SL sich z.B. nur auf Protonen spezialisiert. Bei der Entstehung aus hochionisiertem Material könnte das zwar passieren, aber diese Ladung würde nach kurzer Zeit duch weitere Akkretion wieder verschwinden. Außerdem kennen wir den Kern von SL zwar nicht, aber wir wissen, daß die Komprimierung von Materie in N-Sternen ihr Maximum erreicht. Weitere Komprimierung zerstört die Materie, also auch Protonen oder Elektronen und Photonen haben keine Ladung. Beide SL-Typen konnten auch nie beobachtet werden.

Deshalb bleiben nur die SL mit Drehimpuls, die Kerr-Metrik-SL. Alle bisher identifizierten SL sind sind Kerr-SL.

Schönen Gruß

Da hätten wir zum einen das Mikro-Schwarzes Loch, es ist ein sehr kleines und leichttes Schwarzes Loch.

Dann noch die primordialen Schwarzen Löcher, vom Lat. primordium -> dt. Ursprung, Anfang. Dies sind ebenfalls besonders leichte Schwarze Löcher, die sich vermutlich im frühen/jungen Universum entwickelt haben.

Außerdem noch ihre größeren Vertreter, z.B. die stellaren Schwarzen Löcher, sie weisen eine Masse von etwa drei bis 100 Sonnenmassen auf, in diesem Sinne sind sie auch als stellar, d.h. die Fixsterne und dem Sternsystem betreffend, zu verstehen.

Hinzu kommen noch die supermassiven bzw. supermassereichen Schwarzen Löchern, sie sind sogar noch massiver als die Stellaren und weisen eine Masse von mehreren Zehnerpotenzen höher auf! Es sind nach unserem Kenntnisstand die derzeit schwersten Schwarzen Löcher. Sie sind des Weiteren im Zentren von Galaxien assoziiert und die Existenz von Galaxien wird erst so richtig durch sie möglich.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Schwarze Mikro Löcher, Primordiale Schwarze Löcher, Stellare Schwarze Löcher, Mittelschwere Schwarze Löcher und Supermassereiche Schwarze Löcher.

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