Schwarze Löcher sind Orte im Weltraum, deren Fluchtgeschwindigkeit größer als die Lichtgeschwindigkeit ist. In diesen Regionen gibt es ein intensives Gravitationsfeld und Materie, die auf engstem Raum gespeichert ist.
Die konzentrierte Masse eines Schwarzen Lochs kann bis zum 20-fachen der Sonnenmasse betragen. Größe variiert jedoch; es gibt große und kleine, und Wissenschaftler wetten, dass es schwarze Löcher von der Größe eines Atoms gibt.
Da sein Gravitationsfeld so stark ist, kann nicht einmal Licht entweichen. Auf diese Weise sind sie unsichtbar und die Menge, die beispielsweise in der Milchstraße vorhanden ist, lässt sich nicht abschätzen.
Erstes Bild eines Schwarzen Lochs (2019)
Im April 2019 präsentierten Wissenschaftler das erste Foto eines Schwarzen Lochs, das sich im Zentrum der Galaxie Messier 87 (M87) befindet.
Die Masse dieses Schwarzen Lochs ist 6,5 Milliarden Mal so groß wie die der Sonne und seine Entfernung von der Erde beträgt 55 Millionen Lichtjahre.
Im Bild sehen wir einen leuchtenden Ring um ein dunkles Zentrum. Dieser Ring ist das Ergebnis von Licht, das sich aufgrund seiner starken Schwerkraft um das Schwarze Loch biegt.
Dieses Bild wurde mit 8 Radioteleskopen aufgenommen, die über verschiedene Teile der Erde verteilt sind und Teil des Projekts Event Horizon Telescope (EHT) sind.
Wie kann man ein Schwarzes Loch "sehen"?
Obwohl sie nicht direkt zu sehen sind, weist das Verhalten der umgebenden Sterne auf die Anwesenheit eines Schwarzen Lochs hin, da die Schwerkraft die Sterne und das Gas in der Umgebung beeinflusst.
Die starke Gravitationskraft von Schwarzen Löchern fängt die Gase ein, die sich in der Nähe befinden, und diese Gase, wenn sie es sind angesaugt werden, ihre potentielle Gravitationsenergie allmählich in kinetische, thermische und thermal radioaktiv.
Die vom Gas beschriebene Flugbahn zum Schwarzen Loch ist spiralförmig und auf dem Weg werden Photonen emittiert, die entweichen, bevor sie die Schwelle des Schwarzen Lochs erreichen.
Diese Emission bildet um ihn herum einen hellen Ring, der seine indirekte Beobachtung ermöglicht und den sichtbaren Teil des ersten aufgenommenen Bildes eines Schwarzen Lochs darstellt.
Arten von Schwarzen Löchern
Schwarze Löcher werden als stellar oder supermassiv klassifiziert. Die kleinen werden als stellar und die größten als supermassiv bezeichnet und können zusammen die Masse von 1 Million Sonnen haben.
Studien der NASA (US Space Agency) zeigen, dass jede große Galaxie ein supermassereiches Schwarzes Loch in ihrem Zentrum hat.
Die Milchstraße beherbergt ein supermassives Schwarzes Loch namens Sagittarius A mit einer geschätzten Masse von 4 Millionen Sonnen.
Die Annahme ist, dass Supermassive am Ursprung des Universums entstanden sind, während Stellare durch den Tod eines Supernova-Sterns entstehen.
Die Sonne sollte sich nicht in ein Schwarzes Loch verwandeln, weil sie nicht genug Energie hat, um die aktuelle Schwerkraft zu ändern.
Theorie des Schwarzen Lochs
Lange Zeit glaubte man, dass die Lichtgeschwindigkeit es war unendlich. 1676 entdeckte Ole Roemer jedoch, dass sich Licht mit endlicher Geschwindigkeit ausbreitet.
Diese Tatsache führte Laplace und John Michell Ende des 18. Jahrhunderts zu der Annahme, dass sie existieren könnten Sterne mit einem so starken Gravitationsfeld, dass die Fluchtgeschwindigkeit größer war als die Geschwindigkeit des Licht.
DAS Relativitätstheorie Albert Einsteins General stellte die Schwerkraft als Folge der Verformung der Raumzeit (krümmter Raum) dar. Dies ebnete den Weg für die theoretische Bestimmung der Existenz von Schwarzen Löchern.
Im selben Jahr, in dem die berühmte Studie der Allgemeinen Relativitätstheorie vorgestellt wurde, stellte der deutsche Physiker Karl Schwarzschild die exakte Lösung der Einstein-Gleichung für massereiche Sterne gefunden und ihre Strahlen auf ihre Nudeln. Damit hat er die Existenz dieser Regionen mathematisch nachgewiesen.
In den frühen 70er Jahren, Stephen Hawking begann mit der Erforschung der Eigenschaften von Schwarzen Löchern.
Als Ergebnis seiner Forschung sagte er voraus, dass Schwarze Löcher Strahlung aussenden, die mit speziellen Instrumenten nachgewiesen werden kann. Seine Entdeckung ermöglichte die detaillierte Untersuchung von Schwarzen Löchern.
So wurde es mit der Entwicklung von Teleskopen, die Röntgenstrahler von Sternenquellen messen, möglich, Schwarze Löcher indirekt zu beobachten.
Das schwarze Schütze-Loch A
Wissenschaftler schätzen, dass elliptische und spiralförmige Galaxien – wie die Milchstraße – ein supermassereiches Schwarzes Loch haben. Dies ist bei Schütze A der Fall, der 26.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
Überschüssiger kosmischer Staub in der Galaxie verhindert die Beobachtung um Sagittarius A. Im Gegensatz zu anderen Himmelskörpern, die Licht aussenden, können Schwarze Löcher mit den üblichen Methoden nicht beobachtet werden. So wird die Arbeit durch Radiowellen und Röntgenstrahlen durchgeführt.
riesiges schwarzes Loch
Das größte Schwarze Loch ist 12 Millionen Mal so massiv wie die Sonne. Die Entdeckung, die von chinesischen Wissenschaftlern der Peking-Universität gemacht wurde, wurde 2015 veröffentlicht.
Ein Schwarzes Loch befindet sich im Zentrum einer Galaxie - genau wie Supermasse.
Wissenschaftler schätzen, dass sie vor 12,8 Milliarden Erdjahren entstanden ist und eine Lichtmenge hat, die 420 Billionen Mal größer ist als die der Sonne.
Aus der Kollision zweier Schwarzer Löcher konnte die Existenz von Gravitationswellen.
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