Was sind einige umwerfende Fakten über Tatsachen?

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10 interessante Fakten über Schwarze Löcher

1: Ein riesiger Stern, der in sich zusammenfällt

Ein Schwarzes Loch entsteht, wenn einem großen Stern der Treibstoff ausgeht und er unter seiner eigenen Schwerkraft zu kollabieren beginnt. Ein solcher Stern kann zu einem Weißen Zwerg oder einem Neutronenstern werden, aber wenn der Stern ausreichend massereich ist, kann er schließlich weiter auf die Größe eines winzigen Atoms schrumpfen, was als Gravitationssingularität bekannt ist. Als Schwarzes Loch bezeichnet man die Region im Weltraum, in der die Gravitationskraft der Singularität so stark ist, dass nicht einmal Licht ihrer Anziehungskraft entkommen kann.

2: Physikalische Gesetze verlieren im Kern ihre Gültigkeit

Die Singularität im Kern eines Schwarzen Lochs kann auf eine Größe kleiner als ein Atom schrumpfen und schließlich zu einem unendlich kleinen Punkt im Raum mit unendlicher Masse werden. Hier ist die Gravitationskraft so stark, dass die Raumzeit rund um die Singularität eine unendliche Krümmung erfährt, und die Wissenschaftler müssen nach einer guten Quantentheorie der Schwerkraft suchen , um zu erklären, was wirklich im Inneren dieser unglaublich dichten Objekte vor sich geht. Wie der amerikanische theoretische Physiker Kip Thorne in seiner Beschreibung einer Singularität überbewertet, handelt es sich um einen „Punkt, an dem alle Gesetze der Physik zusammenbrechen“.

3: Schwarze Löcher verzerren die Raumzeit

Die Masse eines Schwarzen Lochs ist so dicht und die Schwerkraft seiner Singularität so stark, dass es gemäß Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie tatsächlich die Raumzeit um es herum verzerrt und nicht einmal Licht entweichen kann. Die Grenze, jenseits derer Licht der Gravitationsquelle des Schwarzen Lochs nicht entkommen kann, wird als Ereignishorizont bezeichnet, während sein Radius Schwarzschildradius genannt wird (Einzelheiten siehe Bild). Sobald Teilchen und Lichtstrahlen den Ereignishorizont passieren, „kippen“ ihre Lichtkegel um und zeigen auf die Singularität, die nun alle in die Zukunft gerichteten Pfade darstellt, aus denen kein Entrinnen möglich ist.

4: Objekte scheinen in der Nähe eines Schwarzen Lochs zu „einfrieren“.

Für einen externen Beobachter mit einem Teleskop scheint ein Objekt, das den Ereignishorizont passiert, langsamer zu werden und dann in der Zeit „einzufrieren“ , ohne jemals den Ereignishorizont zu passieren. Dies liegt daran, dass das Licht länger braucht, um der Anziehungskraft des Schwarzen Lochs zu entkommen, und Lichtsignale den Betrachter erst nach unendlich langer Zeit erreichen. Mit der Zeit wird das Licht rotverschoben und mit zunehmender Wellenlänge schwächer, bis es schließlich aus dem Sichtfeld des Beobachters verschwindet, da es zunächst in Infrarotstrahlung und dann in Radiowellen übergeht.

5: Eine Person, die in ein Schwarzes Loch fällt, würde spagettifiziert werden

Wenn ein Mensch lange genug überleben könnte, um den Sturz in ein Schwarzes Loch zu beschreiben, würde er beim freien Fall zunächst schwerelos sein, dann aber intensive „Gezeiten“-Gravitationskräfte spüren, wenn er sich dem Zentrum des Schwarzen Lochs nähert . Mit anderen Worten: Wenn seine Füße näher an der Mitte wären als sein Kopf, würden sie einen stärkeren Zug verspüren, bis er schließlich gestreckt und dann auseinandergerissen wird. Wenn er hineinfällt, sieht er möglicherweise verzerrte Bilder, da sich das Licht um ihn herum beugt, und er wird auch immer noch in der Lage sein, über das Schwarze Loch hinaus zu sehen, während Licht ihn weiterhin von außen erreicht.

6: Die gleiche Gravitationskraft wie bei anderen Objekten mit der gleichen Masse

Es ist wichtig zu wissen, dass das Gravitationsfeld eines Schwarzen Lochs das gleiche ist wie das jedes anderen Objekts im Weltraum mit derselben Masse. Mit anderen Worten: Er „saugt“ Objekte nicht mehr an als jeder andere normale Stern, und es ist wahrscheinlicher, dass Dinge einfach in sie hineinfallen, wenn sie dem Ereignishorizont zu nahe kommen. Wenn unsere Sonne beispielsweise durch ein Schwarzes Loch gleicher Masse ersetzt würde, würde die Erde weiterhin der gleichen Gravitationskraft ausgesetzt sein wie zuvor. Erst wenn Objekte dem Schwarzen Loch zu nahe kommen, würde sich die stärkere Gravitationskraft bemerkbar machen.

7: Wurmlöcher ähneln Schwarzen Löchern

Ein durchquerbares Wurmloch , auch bekannt als Lorentz-Wurmloch, Schwarzschild-Wurmloch oder Einstein-Rosen-Brücke, ist eine theoretische Öffnung in der Raumzeit, die eine „Abkürzung“ durch den dazwischen liegenden Raum zu einem anderen Ort im Universum ermöglicht. Von außen betrachtet können Wurmlöcher jedoch viele der Eigenschaften aufweisen, die normalerweise mit einem Schwarzen Loch in Verbindung gebracht werden, und sind praktisch unmöglich voneinander zu unterscheiden.

8: John Mitchell entwickelte 1783 die Theorie der Schwarzen Löcher

John Michell (1783) und Pierre-Simon Laplace (1796) waren die ersten, die das Konzept von „dunklen Sternen“ oder Objekten vorschlugen, die, wenn sie auf einen ausreichend kleinen Radius komprimiert würden, eine Fluchtgeschwindigkeit hätten, die sogar die Lichtgeschwindigkeit übertraf . Später wurde der Begriff „gefrorener Stern“ verwendet, um die letzte Phase des Gravitationskollapses eines Sterns zu beschreiben, in der Licht, das nicht von seiner Oberfläche entweichen kann, den Stern für einen Beobachter wie eingefroren erscheinen lässt. Im 20. Jahrhundert prägte John Wheeler schließlich den Begriff „ Schwarzes Loch “, da das Objekt das gesamte auftreffende Licht absorbiert, aber nichts zurückreflektiert.

9: Schwarze Löcher verdampfen schließlich mit der Zeit

Physiker glauben heute, dass Schwarze Löcher tatsächlich eine kleine Anzahl von hauptsächlich Photonenteilchen ausstrahlen und so an Masse verlieren, schrumpfen und schließlich mit der Zeit verschwinden können. Dieser unbestätigte Verdunstungsprozess ist als „Hawking-Strahlung“ bekannt, benannt nach Professor Stephen Hawking , der seine Existenz im Jahr 1974 theoretisierte. Es handelt sich jedoch um einen erstaunlich langsamen Prozess, und nur die kleinsten Schwarzen Löcher hätten in den 14 Milliarden Jahren Zeit gehabt, nennenswert zu verdampfen Das Universum hat existiert.

10: Riesiges Schwarzes Loch liegt im Zentrum der Milchstraße

Man geht heute davon aus, dass die meisten Galaxien durch supermassereiche Schwarze Löcher in ihrem Zentrum zusammengehalten werden , die Hunderte von Sonnensystemen um sie herum gruppieren. Tatsächlich befindet sich 30.000 Lichtjahre entfernt im Zentrum unserer eigenen Milchstraßengalaxie ein Schwarzes Loch mit der 30 Millionenfachen Masse unserer eigenen Sonne.

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