Schwarzes Loch: Unterschied zwischen den Versionen

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Version vom 12. Juni 2026, 18:53 Uhr

Ein Schwarzes Loch^[1] ist ein stellares Objekt mit so großer Schwerkraft, dass ein Loch in die Raumzeit gestanzt wird.

Natürlich entstandene Schwarze Löcher

Eigenschaften

Schwarze Löcher werden als Schwarz bezeichnet, weil sie jegliche Form von Energie verschlucken (Materie kann als gefrorene Energie betrachtet werden), dies trifft selbst auf das Licht zu. Da Zeit auch eine Art von Energie ist (z.B. bei Geschwindigkeit wird immer Distanz in Zeit angegeben): Am Rand des Ereignishorizonts, auch Schwarzschild-Radius genannt, wird die Zeit unendlich stark gedehnt, wodurch alle Wellen (Energie und Materie) unendlich stark gedehnt werden. Sie besitzen keine Wellenlänge mehr und somit auch keine Farbe. Das bedeutet, dass alles, was sich am Ereignishorizont befindet, in der Zeit eingefroren ist und nichts kann ein Schwarzes Loch verlassen.

Wie es innerhalb des Ereignishorizonts, aus dem kein Licht entweichen kann, aussieht, ist unbekannt. Im Bereich der zentralen Singularität sind die Gesetze der  Allgemeinen Relativitätstheorie nicht mehr anwendbar. Auf die Singularität folgt eine Zone, in der Raum und Zeit die Rollen tauschen, verglichen mit dem normalen Universum. Man kann sich durch die Zeit bewegen, bewegt sich aber räumlich fix auf die Singularität zu. Weiter außen kommt dann die geschlossene Raumkrümmung, die diese Zone abschirmt und vom normalen Universum abgrenzt. Die Außenseite dieser Raumkrümmung ist mit dem Ereignishorizont, der kausalen Grenze eines Schwarzen Loches, identisch.

Man nimmt an, dass der Bereich innerhalb des Ereignishorizonts voller Strahlung und subatomarer Materie ist, wobei sich unentwegt das eine in das andere verwandelt.

Nachweis- und bereichsweise sogar sichtbar ist allerdings die Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch herum, die aus der angezogenen Materie gebildet wird. Diese erhitzt sich durch die gegenseitige Reibung und die zunehmende Verdichtung. Die in der Akkretionsscheibe entstehende Strahlung (Wärmestrahlung durch Reibung) wird durch den Gravitationssog auf  Röntgenstrahlung reduziert.

Im Normalfall rotieren Schwarze Löcher, wodurch die geometrische Struktur der Raumzeit beeinflusst wird. Ein ruhendes Schwarzes Loch krümmt die Raumzeit, ein rotierendes Schwarzes Loch verzerrt die Raumzeit und reißt sie gewissermaßen mit.

Die Region um ein rotierendes Schwarzes Loch, die noch vor dem Ereignishorizont liegt, wird auch  Ergosphäre genannt. In dieser Zone kommt es bereits zu massiven Verzerrungen der Geometrie der Raumzeit. Jeder Körper, der sich innerhalb der Ergosphäre aufhält, ist gezwungen, die Rotation des Black Holes mitzumachen. Selbst ein mit Lichtgeschwindigkeit fliegendes Raumschiff kann sich der Drehbewegung nicht entziehen. Das Schiff ist für immer verloren. Das Gravitationsfeld erlaubt eine maximale Annäherung an die statische Grenze, jenen Punkt, an dem die Raumzeitkrümmung gleich Null ist.

Entstehung

Ein Schwarzes Loch entsteht dann, wenn ein Stern mit hoher Masse am Ende seines Lebens kollabiert. Wird das Objekt fest genug zusammengepresst, so kollabiert es ab einer bestimmten kritischen Größe, die dem Schwarzschild-Radius entspricht, zu einem Black Hole.

Wenn bei einer Sonne das  hydrostatische Gleichgewicht, also die dem Druck der heißen Gase entgegen wirkende nach innen gerichtete Gravitation, durch den allmählichen Verbrauch an Wasserstoff aus den Fugen gerät, kühlt der Kern ab und der Stern zieht sich zusammen. Verfügt der Stern über weniger als 1,4 Sonnenmassen, steigt die Temperatur, die jedoch für die Initiierung einer neuen Fusion zu gering ist. Erreicht der Stern etwa die Größe der Erde, kommt es zur Entartung der Elektronen, die ihre Umlaufbahn um die Atome verlassen und Plasma entsteht. Durch den dabei entstehenden Druck kommt der Komprimierungsprozess zum Stillstand und ein stabiler Weißer Zwerg entsteht.

Bei Sonnenmassen zwischen 1,4 und 3 fusioniert der Kern bis zum gasförmigen Eisen. Durch die gewaltige Gravitation verschmelzen Elektronen und Protonen zu Neutronen. Da diese Neutronen entarten, kommt es zur Bildung eines Neutronensterns, der einen Durchmesser von etwa 20 Kilometern aufweist. Die Dichte der Materie ist so enorm, dass ein Würfel von einem Zentimeter Kantenlänge ein Gewicht von einer Milliarde Tonnen aufweist. Die ausgebrannte Hülle des Sterns stürzt mit einer Geschwindigkeit von etwa 40.000 Kilometern pro Sekunde auf den ultraharten Kern. Eine Supernova entsteht.

Diese Fusionsvorgänge und die bei der Implosion freiwerdende Gravitationsenergie sorgen bei Supernovaexplosion für einen Strahlungsausbruch von einigen Stunden Dauer, so hell wie eine ganze Galaxie.

Bei einer Sonnenmasse über 3 wird bei einem Kollaps die Gravitation übermächtig. Hat ein Stern seinen Kernbrennstoff verbraucht, lässt der Hitzedruck nach und die Gravitation zieht den Kern ruckartig zusammen. Der Mantel »klatscht« dabei auf den Kern, wobei die Dichte explosionsartig ansteigt, so dass es zu einer Kettenreaktion von Teilchenfusionen kommt, wobei auch schwerste Elemente erzeugt werden und zum Teil bei der Explosion freigesetzt werden. Der zusammenbrechende Stern unterschreitet die Größe eines Neutronensterns und wird immer kleiner. Die Dichte erhöht sich immer mehr. Am Ende des Zusammenbruchs ist alle vorhandene Materie in einem winzigen Punkt konzentriert– der Singularität. Die Dichte der Masse und die Anziehungskraft ist nach dem Unterschreiten des Schwarzschild-Radius so gigantisch, dass nichts mehr dem Black Hole entkommen kann, egal ob Strahlung oder auch normales Licht.

Kosmologische Zusammenhänge

Eventuell sind Schwarze Löcher sogar der Ursprung des Multiversums.

Bekannte Schwarze Löcher

Für eine Liste aller bekannten Schwarzen Löcher, siehe: Schwarze Löcher.

The Black Hole

Das Schwarze Loch im gravitomechanischen Mittelpunkt der Milchstraße wird The Black Hole genannt.

Vereinzelt wird es auch als Super Black Hole klassifiziert.

Wikipedialinks

Referenz

↑ Perry Rhodan Glossar 2890

Quellen

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»Erstellt durch Mitarbeiter der Sokradia.«

[1] Perry Rhodan Glossar 2890

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 Schwarze Löcher werden als Schwarz bezeichnet, weil sie jegliche Form von Energie verschlucken (Materie kann als gefrorene Energie betrachtet werden), dies trifft selbst auf das Licht zu. Da Zeit auch eine Art von Energie ist (z.B. bei Geschwindigkeit wird immer Distanz in Zeit angegeben): Am Rand des ''Ereignishorizonts'', auch ''Schwarzschild-Radius'' genannt, wird die Zeit unendlich stark gedehnt, wodurch alle Wellen (Energie und Materie) unendlich stark gedehnt werden. Sie besitzen keine Wellenlänge mehr und somit auch keine Farbe. Das bedeutet, dass alles, was sich am Ereignishorizont befindet, in der Zeit eingefroren ist und nichts kann ein Schwarzes Loch verlassen.
-Wie es innerhalb des Ereignishorizonts, aus dem kein Licht entweichen kann, aussieht, ist unbekannt. Im Bereich der zentralen ''Singularität'' sind die Gesetze der {{WP|Allgemeine Relativitätstheorie|Allgemeinen Relativitätstheorie}} nicht mehr anwendbar. Auf die Singularität folgt eine Zone, in der Raum und Zeit die Rollen tauschen, verglichen mit dem normalen [[Universum]]. Man kann sich durch die Zeit bewegen, bewegt sich aber räumlich fix auf die Singularität zu. Weiter außen kommt dann die geschlossene Raumkrümmung, die diese Zone abschirmt und vom normalen Universum abgrenzt. Die Außenseite dieser Raumkrümmung ist mit dem Ereignishorizont, der kausalen Grenze eines Schwarzen Loches, identisch.<info>Bei gleichbleibender Masse vervierfacht sich der Gravitationswert bei jeder Halbierung des Durchmessers.</info>
+Wie es innerhalb des Ereignishorizonts, aus dem kein Licht entweichen kann, aussieht, ist unbekannt. Im Bereich der zentralen ''Singularität'' sind die Gesetze der {{WP|Allgemeine Relativitätstheorie|Allgemeinen Relativitätstheorie}} nicht mehr anwendbar. Auf die Singularität folgt eine Zone, in der Raum und Zeit die Rollen tauschen, verglichen mit dem normalen [[Universum]]. Man kann sich durch die Zeit bewegen, bewegt sich aber räumlich fix auf die Singularität zu. Weiter außen kommt dann die geschlossene Raumkrümmung, die diese Zone abschirmt und vom normalen Universum abgrenzt. Die Außenseite dieser Raumkrümmung ist mit dem Ereignishorizont, der kausalen Grenze eines Schwarzen Loches, identisch.
 Man nimmt an, dass der Bereich innerhalb des Ereignishorizonts voller Strahlung und subatomarer Materie ist, wobei sich unentwegt das eine in das andere verwandelt.