Schwarze Löcher

[Bynaus]

Wie Spocky schon gesagt hat, es ist nicht bewiesen, dass es sich bei Schwarzen Löchern zwingend um Singularitäten handeln muss. Es ist lediglich so, dass die Masse (von uns aus gesehen) hinter einem Ereignishorizont versteckt ist - es ist unmöglich zu sagen, in welchem Zustand die Masse dahiner vorliegt. Wie auch schon gesagt wurde, lässt sich der Schwarzschildradius von jedem beliebigen Objekt berechnen: Gelänge es, die Masse des Objektes so stark zu komprimieren, dass der Radius kleiner wird als der Schwarzschildradius, könnte nichts mehr dem Objekt entkommen - auch keine Information darüber, in welcher Form die Materie im Schwarzen Loch vorliegt. Es ist einfach so, dass nach dem Standardmodell der Elementarteilchen heute keine Kraft denkbar ist, die nach der Überwindung des Entartungsdrucks (der den Neutronenstern stabil hält) einen unendlichen Kollaps der Materie aufhalten könnte - weshalb man die Singularität postuliert, in Übereinstimmung mit den heutigen Vorstellungen über Elementarteilchen.
Dennoch kann aufgrund der unschärferelation weder ein SL eine perfekte Kugel noch die "Singularität" eine Nulldimensionale Ausdehnung haben: Wäre das SL eine perfekte Kugel und die Singularität punktförmig, dann wäre der Ort der Masse undendlich genau bekannt (nämlich exakt in der Mitte der Kugel, in der Singularität) - dadurch müsste sie einen unendlichen Impuls haben, was nicht möglich ist. Folglich ist jedes SL irgendwie "unperfekt", entweder in dem die Singularität eine Ausdehnung hat (und somit rotiert) oder in dem der Ereignishorizont keine perfekte Kugel darstellt (und somit auf eine "unperfekte" Singularität hinweist).
Durch die Rotation der Masse hinter dem Ereignishorizont entsteht eine gewisse Fliehkraft, die am Äquator maximal und an den Polen gleich Null ist - dies führt dazu, dass die "Schwerebeschleunigung" am Äquator des SL geringer ist als an den Polen - weshalb der Schwarzschildradius dort auch grösser wird - das SL nimmt die Form eines Rotationsellipsoids an.

[Spocky]

Anscheinend hat man jetzt die Entstehung eines Schwarzen Loches beobachtet:
http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/10052005161241.shtml

Ein schwacher Blitz im Bereich des sichtbaren Lichts Augenblicke nach einem hochenergetischen Gammastrahlenausbruch könnte die Verschmelzung zweier dichter Neutronensterne bedeuten, die dann ein Schwarzes Loch mit relativ geringer Masse formten, erläuterte Neil Gehrels vom Goddard Space Flight Center. Es ist das erste Mal, dass ein optisches Gegenstück zu einem sehr kurzen Gammastrahlenausbruch entdeckt wurde.

Der Konjunktiv zeigt aber schon, dass dies noch nicht gesichert ist...

[FirstBorg]

Schwarze Löcher

Hi

Ich hab da mal ne Frage, die ich zwar am Montag in Experimentalphysik beantwortet bekommen werde, aber das interessiert mich grad brennend

in Ex gabs neulich, das Instabile Sonnen, nachdem sie zum Roten Riesen wurde, zu Neutronensternen Zerfallen. Dabei verlieren sie ein Teil ihrer Masse.

Wenn diese Neutronensterne nun mehr als 8 Sonnenmassen haben, fallen sie zum Schwarzen Loch zusammen.

Nun, die Frage.
Das Schwarze Loch, das so viel Masse hat, das eine Gravitation entsteht, der nichtmal Licht entkommt, hatte ja wohl vorher, als es noch ein Neutronenstern war, oder noch weiter vorher, als es ein Roter Riese war, noch mehr Masse.
Folglich hatte der auch ne stärkere Gravitation. Wieso ist dann das Licht dieser Sonne entkommen?
Ich kenne grad nur zwei Formeln für die die Gravitationskraft (wobei eine nur die allgemeine Formel vom Newton ist). Bei beiden kommt es lediglich auf die Masse an, bei der zweiten noch zusätzlich auf die Entfernung. Aber da das Schwarze Loch vorher ja noch mehr Masse hatte, hätte es ja schon vorher ein Schwarzes Loch sein müssen.
Aber wahrscheinlich fehlt mir noch irgendwelches Wissen um das jetzt komplett nachvollziehen zu können

[Spocky]

Es kommt nicht nur auf die Masse an, sondern auch auf den Raum, den diese Masse einnimmt. Es gibt da etwas, das nennt sich "Schwarzschildradius". Das ist exakt der Radius, den eine Masse haben muss, damit die Fluchtgeschwindigkeit von der Oberfläche genau der Lichtgeschwindigkeit entspicht.
http://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzschildradius

Wenn du dich auf der Oberfläche eines Schwarzen Loches befindest, bist du ja viel weiter vom Massenzentrum entfernt, als wenn du auf einem Schwarzen Loch stündest

Übrigens ist die Erdanziehung auf ihrer Oberfläche kaum geringer, als die des Saturn auf dessen Oberfläche. Diese beträgt 10,44 m/s², was dem 1,065-fachen der Erdanziehung entspricht - und das bei dem Massenunterschied

[FirstBorg]

Also das heisst dann ja wohl, das es auch auf die Dichte der Masse ankommt...

Hör ich ehrlichgesagt zum ersten mal, obwohl ich nun schon im vierten Semester bin

[Spocky]

Kannste mal sehen, und ich hab noch nicht mal Physik studiert

In Geologie ist das aber auch wichtig, zumindest indirekt, weil man ja auch erklären muss, warum man in Gebirgstälern leichter ist, als auf Ebenen oder Bergen gleicher Höhe . Es kommt einfach auch auf die Verteilung der Masse an

[Kursari]

hm, und du meinst nicht dass IRGENDWAS geschieht wenn sich zb 2 monsterlöcher gegenseitig auffressen? ich kann mir das schwer vorstellen ^^ vielleicht gibts dann einen urknall? man kann wirklich nicht mit sicherheit sagen, was passiert, wenn zwei singularitäten aufeinander treffen! im fernfeld gelten zwar noch die üblichen gravitationsgesetze als näherung, allerdings weichen diese immer weiter ab je weiter man sich dem ereignishorizont nähert, in unmittelbarer nähe muss man dann letztendlich die allgemeine relativitätstheorie anwenden abgesehen davon glaube ich nicht, dass es etwas perfektes gibt ^^ wenn du sagst, dass alles homogen wäre, würde es dies dann nicht implizieren?

außerdem gibts ja dann noch kleinigkeiten wie stringtheorie, wurmlöcher, usw usw ^^ weiters, solange man die quantenfeldtheorie und die allgemeine relativ.theorie nicht vernünftig vereinen kann, ist das sowieso eigentlich nur rumraten mit formeln und resultaten nebenbei auch diverse wechselwirkungen von elementarteilchen

[Bynaus]

hm, und du meinst nicht dass IRGENDWAS geschieht wenn sich zb 2 monsterlöcher gegenseitig auffressen?

Och ziemlich spektakulär wird es schon sein, gesetzt, es gibt überhaupt noch genügend Gas, das bei der Vereinigung zum Leuchten angeregt werden könnte. Zudem dürfte eine solche Vereinigung einen deftigen Gravitationswellen-"Tsunami" durch All schicken - aber das ist alles vernachlässigbar und überhaupt nicht vergleichbar mit dem Urknall.

in unmittelbarer nähe muss man dann letztendlich die allgemeine relativitätstheorie anwenden

Ähm, ja. Na und?

wenn du sagst, dass alles homogen wäre, würde es dies dann nicht implizieren?

Das hängt von deiner Definition von Perfektion ab...

[Kursari]

das mit dem urknall war eher als scherz zu verstehen, ich wollte nur unterstreichen, dass wir wirklich ka haben, was in einen solchen fall passiert ^^

nur weil die rela bis dato das SCHEINBAR richtigste ist, heißt das nicht, dass sie auch zu 100% stimmt!

eher interessant finde ich ja die auswirkung von gravitation auf zeit

nunja, ebenso hängts auch von deiner definition ab :P gleichmäßig im raum, also in die unendlichkeit, sprich dauert unendlich, also kann man imho nur von einer annäherung sprechen

btw, was für ein gas?

[Bynaus]

das mit dem urknall war eher als scherz zu verstehen, ich wollte nur unterstreichen, dass wir wirklich ka haben, was in einen solchen fall passiert

Gut, "keine Ahnung" ist falsch ausgedrückt: Wir haben schon eine Vorstellung davon, was geschehen sollte (etwa das, was ich geschildert hatte), und bisher gibt es keine Hinweise darauf, dass wir uns diesbezüglich irren - aber das muss natürlich nichts heissen.

nunja, ebenso hängts auch von deiner definition ab :P gleichmäßig im raum, also in die unendlichkeit, sprich dauert unendlich, also kann man imho nur von einer annäherung sprechen

Du wolltest wissen, ob grösstmögliche Homogenität eine Form von Perfektion darstellt: das kommt eben drauf an, wie du dir "Perfektion" vorstellst. Ich mache ja keine Aussagen über "Perfektion", deshalb hab ich auch keine Definition.

Gas? Nun, viele Schwarze Löcher "leuchten" durch das stark erhitzte Gas, das sie verschlucken. Wenn es kein solches Gas gibt, dann bemerkt man die Schwarzen Löcher nur indirekt durch die Anziehung, die sie auf die umgebende Materie (z.B. einen Stern) auswirken.

[LuckyGuy]

Hmmmm, bis zum Jahr 1986 dachten auch alle Astrophysiker, eine Supernova müsse von einem roten Überriesen ausgehen. Und es gab ebenfalls keinerlei Hinweise, dass sie sich irren - bis ein blauer Riese hochging, oder?

[Bynaus]

Und es gab ebenfalls keinerlei Hinweise, dass sie sich irren - bis ein blauer Riese hochging, oder?

Ja und? Entscheidend ist doch, dass sie sich danach den neuen Beobachtungen angepasst haben. Etwas anderes habe ich auch nicht gesagt: Wir denken, wir wissen, was geschieht, wenn grosse SL verschmelzen, und bisher haben wir noch nichts beobachtet, was gegen diese Vorstellung spricht. Das heisst keineswegs, dass es immer so bleiben wird.

[Skymarshal]

Gas? Nun, viele Schwarze Löcher "leuchten" durch das stark erhitzte Gas, das sie verschlucken. Wenn es kein solches Gas gibt, dann bemerkt man die Schwarzen Löcher nur indirekt durch die Anziehung, die sie auf die umgebende Materie (z.B. einen Stern) auswirken.

Meinst du Gammastrahlung?

Könnten sie nicht auch wie eine starke Linse wirken, ähnlich "Galaxielinsen" und dadurch Hintergrundlicht stark brechen, bzw. umlenken?

[Bynaus]

Meinst du Gammastrahlung?

Ja, aber nicht nur - die Akkretionsscheiben von SL strahlen praktisch im ganzen Spektrum.

Könnten sie nicht auch wie eine starke Linse wirken, ähnlich "Galaxielinsen" und dadurch Hintergrundlicht stark brechen, bzw. umlenken?

Könnten sie vermutlich schon, ja, nur sind sie zu selten, als dass sich dies in nächster Zeit beobachten liesse. Zudem beobachtet man Gravitationslinsen bisher immer sehr "zufällig".

[LuckyGuy]

@ Bynaus:

Ja, klar.
Aber genau so wie bei dem blauen Riesen könnten sie sich irren, was die Verdampfung von schwarzen Mikrolöchern angeht...
Nur, dass man danach keine Theorien mehr anpassen kann.

Mein Vertrauen in die Astro- und Teilchenphysiker ist sowieso zutiefst erschüttert:
Die glauben doch tätsächlich noch immer an den Urknall!


(Ja, im anderen Thread werde ich noch antworten - habe aber gerade nicht die Muße dazu )