Was ist ein Schwarzes Loch?
Zunächst muss darauf hingewiesen werden, dass Schwarze Löcher sehr schlecht und größtenteils auf theoretischer Ebene untersucht wurden. Bis 2019 hatte die Menschheit nur theoretisches Wissen. Am 10. April desselben Jahres gelang es Wissenschaftlern jedoch, die erste Röntgenaufnahme eines supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie Messier 87 (M87) zu machen.
Was ist ein schwarzes loch
Kurz gesagt, ein Schwarzes Loch ist das schwerste und zugleich kleinste aller möglichen Objekte im Universum.
Ein Schwarzes Loch ist ein Objekt im Weltraum, in dem eine riesige Menge Materie komprimiert ist. Um das Ausmaß der Kompression grob zu verstehen - stellen Sie sich einen Stern vor, der 10 - 100 - 1.000.000 Mal größer als die Sonne ist und zu einer Kugel mit einem Durchmesser der Region Kiew komprimiert wird. Durch die unglaubliche Dichte entsteht ein starkes Gravitationsfeld, dem selbst Licht nicht entkommen kann.
Warum werden Schwarze Löcher so genannt?
Derzeit ist bekannt, dass Schwarze Löcher eine unvorstellbare Schwerkraft haben, die so stark ist, dass selbst so winzige Teilchen wie Photonen (sichtbare Lichtteilchen) kann ihre Kraft nicht überwinden Anziehungskraft, und sie bewegen sich für einen Moment mit Lichtgeschwindigkeit. Gerade weil Licht von der Oberfläche nicht reflektiert wird (genauer gesagt, die Schwerkraft nicht überwinden kann), bleiben äußerlich „schwarze Löcher“ dunkle Bereiche für alle vorhandenen Beobachtungsgeräte, während das oben Gesagte keineswegs bedeutet Die Oberfläche eines Schwarzen Lochs ist schwarz, nur von außen nicht zu sehen, ein Paradoxon und bei weitem nicht das einzige!
Der Raumbereich um ein Schwarzes Loch, jenseits dessen Materie und alle Teilchen, einschließlich Lichtquanten, nicht durchbrechen (zurückkehren) können, wird als bezeichnet. Unter dem Ereignishorizont bewegt sich jedes Objekt, jeder Körper, jedes Partikel, existiert nur innerhalb des Schwarzen Lochs und kann nicht außerhalb des Ereignishorizonts entkommen. Ein externer Beobachter, der sich außerhalb des Ereignishorizonts befindet, kann nicht beobachten, was im Inneren passiert.
Mit Ereignishorizont es ist nicht in Ordnung einfach, dank Quanteneffekten strahlt es Energie (einen Strom heißer Teilchen) in das Universum ab. Dieser Effekt ist als Hawking-Strahlung bekannt und aufgrund dessen kann ein Schwarzes Loch theoretisch aufhören zu existieren (es verdunstet allmählich Strahlungsenergie) und sich in einen erloschenen Stern verwandeln. Diese Aussage gilt innerhalb der Quantenphysik, wo sich Materie durch Tunneln bewegen kann und dabei Hindernisse überwindet, die unter normalen Bedingungen nicht überwunden werden können.
Es ist nicht sicher bekannt, was mit Materie passiert, wenn die Gravitationskräfte eines Schwarzen Lochs es anziehen und es den Ereignishorizont passiert.Aus theoretischer Sicht ist es wahrscheinlich, dass der Körper/Materie nach dem Passieren des Ereignishorizonts in die sogenannte Singularität fällt und davor durch Gravitationskräfte zerstört wird.
Eine gravitative Singularität ist ein Punkt in der Raumzeit, an dem die uns bekannten Gesetze der Physik höchstwahrscheinlich nicht oder anders wirken. Beispielsweise können Größen, die die Schwerkraft unter normalen Bedingungen, unter Singularitätsbedingungen beschreiben, unendlich oder unbestimmt sein.
Warum leuchtet um das Schwarze Loch auf dem Foto?
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Auf den Akkretionsringen eines Schwarzen Lochs
Das Leuchten um ein Schwarzes Loch ist kein Photoshop oder Computer-Spezialeffekt. Aufgrund der Gesetze der Anziehung ziehen Schwarze Löcher alles an sich, was in die Zone ihrer Schwerkraft fällt. Es kann Gas, Staub und andere Materie sein. In diesem Fall fällt die Materie, die unter die Anziehungskraft eines Schwarzen Lochs fällt, nicht sofort auf seine Oberfläche, sondern beginnt sich auf einer Kreisbahn zu drehen. Während der Rotation erwärmt es sich aufgrund der kolossalen Geschwindigkeit und Reibung und gibt Röntgenstrahlen, Strahlung ab. Die scheinbare Rotation der leuchtenden Materie wird als Akkretionsscheibe bezeichnet, und genau diese ist auf dem Foto des Schwarzen Lochs am Anfang des Artikels dargestellt.
Welche anderen Möglichkeiten gibt es, Schwarze Löcher zu erkennen?
Teleskope, die Schwarze Löcher untersuchen, betrachten ihre Umgebung, in der sich Material sehr nahe am Ereignishorizont befindet. Die Substanz wird auf Millionen Grad erhitzt und leuchtet mit Röntgenstrahlen. Die enorme Schwerkraft von Schwarzen Löchern verzerrt auch den Weltraum selbst, sodass Sie die Wirkung der unsichtbaren Anziehungskraft auf Sterne und andere Objekte sehen können.
