Schwarzes Loch – die besten Beiträge

Expandiert das Universum nun schneller als das Licht sich bewegen kann oder nicht?

Ich lese immer wieder, dass die Expansion des Universums exponentiell steigt, sich also immer schneller ausdehnt. Mal lese ich aber auch, dass die Geschwindigkeit der Expansion des Raums mittlerweile abnimmt bzw. abgenommen hat. Was ist denn nun richtig? Das Universum soll sich in seinem Anfangsstadium wahrscheinlich schneller als das Licht ausgedehnt haben. Diese These gilt vermutlich aus Sicht der meisten Physiker als haltbar. Was ich mich aber frage, wenn das Universum irgendwann, vielleicht schon in absehbarer Zeit, so langsam in seiner Ausdehnung wird, dass die ersten Lichter die das Universum erblickt haben uns irgendwann erreichen könnten.

Um es in einem Satz zu formulieren: Die Expansion des Raums würde langsamer als Lichtgeschwindigkeit betragen und die ersten Lichter würden uns dementsprechend früher oder später erreichen, da der Raum in seiner Ausdehnung langsamer ist als das Licht sich bewegt. Aber wir wissen ja, dass sich bis etwa 300.000 Jahre nach dem Urknall erst stabile Atome bilden konnten. Es war kein Licht da...

Jedoch meine ich mit den ersten Lichtern eigentlich die bekannten Gravitationswellen. Denn wenn unser Universum aus einer Singularität entstanden ist, dann müssten wir auch Echos vom Beginn des Universums erhalten, irgendwann. 🫣 Gravitationswellen dehnen sich ebenfalls in Lichtgeschwindigkeit aus. Wären Gravitationswellen nicht die einzige Möglichkeit, um nicht nur bis kurz danach, sondern zum eigentlichen Urknall zu gelangen? Die Informationen, sollte es sie geben, würden demnach beweisen, ob das Universum tatsächlich aus einer Singularität entstanden ist.

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Was ist falsch an meiner Argumentation zur Singularität der Schwarzen Löcher?

Gibt es in einem Schwarzen Loch eine Singularität?

 

Nehmen wir ein schwarzes Loch und zwei Beobachter in jeweils einem Raumschiff. Einer der beiden, nennen wir ihn Tom, fliegt in das Schwarze Loch und der andere, Erich, bleibt draußen. Die beiden sind die ganze Zeit über einen Video-Kanal miteinander verbunden. Je weiter Tom sich dem Schwarzen Loch nähert, umso langsamer sieht der draußen gebliebene Erich seinen Kollegen sich bewegen und reden. Umgekehrt bewegt sich Erich für Tom immer schneller und bald kann Tom seinen Kollegen gar nicht mehr richtig wahrnehmen, weil der sich kaum lange genug nicht bewegen kann, um von Tom wahrgenommen zu werden.

Toms Zeit vergeht immer langsamer, je weiter er sich dem Ereignishorizont nähert. Kann er den Ereignishorizont überschreiten?

Man sagt, aus Sicht von Tom geht das durchaus, denn er merkt nichts von seiner langsamer verlaufenden Zeit. Aber wann in diesem Universum wird das sein? Immerhin existiert das Schwarze Loch jetzt in diesem Universum und wenn Tom den Ereignishorizont erreicht hat (falls er es überhaupt schafft) müsste seine Zeit stillstehen und das, so lange das Schwarze Loch existiert. Er kann also eigentlich den Ereignishorizont nicht überschreiten, außer vielleicht in einer unendlich weit entfernten Zukunft.

Wenn Tom also den Ereignishorizont nicht überschreiten kann, kann das denn überhaupt irgendeine andere Materie und kann sich die Materie dann überhaupt in einem unendlich kleinen Punkt unendlich dicht ansammeln und eine Singularität bilden?

Wenn alles so zutrifft wie oben beschrieben, kann es in einem Schwarzen Loch eigentlich keine Singularität geben, denn für alle Materie bleibt praktisch die Zeit stehen, wenn sie den Ereignishorizont so gut wie erreicht hat und ohne einen Zeitablauf gibt es auch keine Bewegung weiter in das Schwarze Loch hinein. Damit muss der Ereignishorizont gleichzeitig die Oberfläche dieses Himmelskörpers Schwarzes Loch sein.

Würde man nun durch die Erde ein Loch bohren, so breit, dass Menschen hineinfliegen könnten und würde z.B. ein Pilot bis zum Mittelpunkt der Erde fliegen, so würde er feststellen, dass es dort keine Schwerkraft mehr gibt. Er wäre schwerelos, denn die von allen Seiten auf ihn angreifende Massenanziehung der ihn komplett umgebenden Erdmassen heben sich im Mittelpunkt der Erde auf. Beim hineinfliegen in dieses Loch nimmt die Gravitation für den Piloten (näherungsweise) linear ab, bis sie im Mittelpunkt Null ist. Genau das müsste auch in einem Schwarzen Loch so sein.

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Das Schwarze Loch in der Galaxie M87* 🕳

Gestern schrieb ich einen Beitrag: Sind 'Schwarze Löcher konstante Grenzflächen des Universums?.

Ein Kommentar brachte mich dazu, jetzt mal nachzuprüfen, wann und wo das erste Mal ein Schwarzes Loch quasi fotografisch abgebildet werden konnte.

Es ist genau das Bild vom letzten Beitrag s.o.

Google: >>>Das erste Bild eines Schwarzen Lochs wurde im April 2019 veröffentlicht. 

Es handelte sich um das Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie M87*

Die Aufnahme wurde vom Event Horizon Telescope (EHT) gemacht, einem Verbund von Radioteleskopen auf der ganzen Welt. 

Das Loch hat eine Masse von etwa 6,5 Milliarden Sonnenmassen. Es ist eines der größten bekannten Schwarzen Löcher und befindet sich etwa 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. 

Da Schwarze Löcher Licht verschlucken, können sie nicht direkt fotografiert werden.

Die EHT-Kollaboration nutzte die Technik der Very Long Baseline Interferometry (VLBI), um das Schwarze Loch indirekt sichtbar zu machen. Dabei wurden Radiowellen von der Materie aufgezeichnet, die mit hoher Geschwindigkeit um das Schwarze Loch kreist und dabei Strahlung abgibt. 

Die Aufnahme von M87* war eine wissenschaftliche Sensation, da sie erstmals den direkten Beweis für die Existenz eines Schwarzen Lochs erbrachte. 

Mit Radioteleskopen in Europa, Nord- und Südamerika, Hawaii und dem Südpol wird der grösstmögliche Durchmesser eines erdgebundenen virtuellen Radioteleskops von gegen 12'000 km erreicht, weshalb die Technik als Very Long Baseline Interferometry (VLBI) bezeichnet wird.

Auf diese Weise kann die feurige Umgebung der beiden schwarzen Löcher so genau wie nie zuvor erfasst werden. 

Die anfallenden Datenmengen (rund 8 Gigabytes pro Sekunde Messzeit) waren so riesig, dass sie auf Festplatten mit Flugzeugen zu zwei Supercomputerzentren in Deutschland und in den USA transportiert werden mussten.

War dies schon allen Astronomie-Interessierten bekannt?

Jedenfalls ist es wahrhaftig hochbeeindruckend, was alles schon von Menschen ausgerechnet und geleistet werden konnte.

Wenn sich etwas zuerst völlig Theoretisches in der Praxis irgendwann bestätigt, ist das bewundernswert.

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Universum, Astrophysik, Galaxie, Kosmologie, Schwarzes Loch, Weltraum

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