Schwarze Löcher

[madhorst]

Und hat nicht das schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie Einfluß auf die ganzen Sterne im Inneren?

Dass das Zentrum ein Schwarzes Loch darstellt ist nur eine von vielen Theorien (wenn auch eine der favourisierten)...

[Skymarshall]

Ja, schon.

Aber das beantwortet nicht meine Frage.

[madhorst]

Aber das beantwortet nicht meine Frage.

Recht hast Du. Meine Meinung: Ja. Objekte mit Gravitation ziehen sich halt gegenseitig an. Ein Schw. Loch hat viel Gravitation -> hat eine große potentielle Energie -> zieht entsprechend viel an (weil aufgrund der großen Masse (?) viel Raumzeit gekrümmt wird, was viele andere Objekte anziehen kann).

Epot=m*h*a mit a=Beschleunigungskonstante (masseanhängig)

[Skymarshall]

Dann müßte es ja doch irgendwann unsere Galaxie "absorbieren" oder nicht?

Außerdem soll Gravitation doch eine unendliche Reichweite haben.

Zumindest innerhalb der Galaxie gäbe es nichts entgegenwirkendes wie die Expansionskraft. Also keine "Fluchtmöglichkeit".

Mir ging es nur um Bynaus ursprüngliche Aussage.

[madhorst]

Dann müßte es ja doch irgendwann unsere Galaxie "absorbieren" oder nicht?

Nun ja, ... wenn ein SL eine Art Wurmlich sein sollte - ja, dann wird sie irgendwann irgendwohin weggesaugt.
Falls es sich lediglich im eine dicke Gravitationsquelle handelt:
Keine Ahnung, was dann passiert. Womöglich rücken wir alle ein klein wenig näher zusammen, weil sich alles um das Grav-Zentrum herum ballt. Bis uns irgendwann die Kräfte zerreissen...

Was die Reichweit von Grav-Feldern angeht (immerhin hier kann ich eine sichere Aussage treffen): Mit zunehmender Distanz nähert sich die Anziehungskraft asymptotisch dem Wert "null" an, ohne je ganz diesen Wert zu erreichen. Ist also irgendwann vernachlässigbar klein.

[General Quicksilver]

Würde die Berechnung auch viel realistischer machen Schliesslich ist praktisch die ganze Masse eines Atoms in dessen Kern... Um ein Wasserstoffatom(kern) zu verschlucken müsste der Radius des SLs nur 1.7e-15 m gross sein...



Im kosmologischen Zusammenhang meint Hintergrundstrahlung immer Temperatur: die Temperatur der EM-Strahlung, die vom Urknall übrig geblieben ist und mittlerweile stark rotverschoben ist.



"Theoretisch", natürlich. Bloss ist Materie eine so stark verdichtete Energieform (sehr viel dichter als jeder denkbare Laser), dass es viel effizienter sein dürfte, das SL direkt mit Materie zu füttern. Es gibt ja auch sogenannte Atomlaser (oder Boser), die würden die Füttermaterie zielgenau ins SL hinein führen können.



Welche Näherungsformel meinst du?

Die Hintergrundstrahlung (übrigens Mikrowellenbreich durch Abkühlung nicht Rotwerschiebung, da Rotverschiebung bei sehr weit entfernten Objekten durch die Expansion des Universums hervorgerufen wird (glaube 72 Lichtjahre auf 1 Megaparsec)und bewirkt, das das Licht der entfernten Objekte "gestreckt" wird, also das die Frequenz abnimmt un dadurch aus blauen Licht rotes wird usw.) ist doch das Nachglühen des Urknalls. Ich habe mal gelesen, das ein Nebel entdeckt wurde, der Kälter als die Hintergrundstrahlung ist, also ist die Hintergrundstrahlung nicht zwangsweise die Temperatur, es ist nur sehr wahrscheinlich.

Die Nährungsformel von der deutschen Wikiseite:

...................M
t= ~10^66 * M0

oder so...

[Bynaus]

Ich dachte eigentlich das zumindest die ganz großen Dinger alles in ihren Umkreis verschlingen.

Das ist genauso "wahr" wie die Aussage, dass die Erde alles in ihrem Umkreis "verschlingt". Es stimmt zwar, die Erde zieht mit ihrer Gravitation alle Materie an, die ihr nahe kommt - aber in einer völlig vorhersehbaren Art und Weise, die durch Newtons Gravitationsgesetz recht gut beschrieben wird. Bei SLs ist das im Prinzip nichts anderes: es wäre z.B. rein technisch für ein interstellares Raumschiff kein Problem, in einen stabilen Orbit um das SL zu treten, ohne jegliche Gefahr für die Besatzung (in der Praxis dürfte in der Nähe eines SLs eine ziemlich harte Strahlung herrschen, die von der (vermutlich vorhandenen) Akkretionsscheibe ausgeht - aber das ist eine andere Sache). Das Gravitationsfeld eines SLs ist, zumindest in der Nähe seines Ereignishorizonts, jedoch so, dass man es mit der Relativitätstheorie beschreiben muss.

Und hat nicht das schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie Einfluß auf die ganzen Sterne im Inneren?

Natürlich. Genau den gleichen "Einfluss", wie jedes beliebige andere Objekt mit 3 Milllionen Sonnenmassen hätte... Übrigens umkreisen die Sterne der Milchstrasse nicht das zentrale SL, sondern den Massenschwerpunkt des Milchstrassensystems.

Dann müßte es ja doch irgendwann unsere Galaxie "absorbieren" oder nicht?

Nein, eigentlich nicht. Das heisst, auf extrem lange Sicht gesehen, ja, wird alle Materie, die im Universum existiert, von SLs "verschlungen" werden. Für die nächsten paar Billionen Jahre ist das aber kein besonders wichtiger Prozess. Das zentrale SL unserer Galaxis ist so winzig im Vergleich zur ganzen Galaxis! Was sind schon 3 Millionen Sonnenmassen (SL) gegenüber 1 Billion Sonnenmassen (Galaxie)? 3 Millionstel! Das ist "vernachlässigbar".

Zumindest innerhalb der Galaxie gäbe es nichts entgegenwirkendes wie die Expansionskraft. Also keine "Fluchtmöglichkeit".

Doch: die Eigenbewegung der Sterne. So wie ein Satellit nicht auf die Erde hinunter fällt, weil sich Flieh- und Gravitationskraft in einem Orbit die Waage halten, gilt dies auch für die Sterne in der Nähe des SLs. Sie können es umkreisen, ohne jemals hinein zu fallen.

(übrigens Mikrowellenbreich durch Abkühlung nicht Rotwerschiebung, da Rotverschiebung bei sehr weit entfernten Objekten durch die Expansion des Universums hervorgerufen wird (glaube 72 Lichtjahre auf 1 Megaparsec)und bewirkt, das das Licht der entfernten Objekte "gestreckt" wird, also das die Frequenz abnimmt un dadurch aus blauen Licht rotes wird usw.)

Abkühlung IST Rotverschiebung. Wenn etwas abkühlt, verteilt sich dessen Energie über einen grösseren Raum - die Energiedichte sinkt also. Genau dasselbe passiert beim Universum: durch seine Expansion sinkt seine Energiedichte, die Hintergrundstrahlung wird durch die Expansion rotverschoben bzw. ihre Energie verteilt sich über einen grösseren Raum - das entspricht einer Abkühlung. Die "72" ist die Expansionsgeschwindigkeit des Universums: 72 (oder 71) km/s pro Megaparsec. Das heisst, eine Galaxie, die ein Megaparsec (= 1 Million Parsec = 3.26 Millionen Lichtjahre) entfernt ist, entfernt sich mit 72 km/s von uns, eine, die zwei Megaparsec entfernt ist, 144 km/s, etc.

Ich habe mal gelesen, das ein Nebel entdeckt wurde, der Kälter als die Hintergrundstrahlung ist

Das wäre sehr erstaunlich (und interessant), hast du einen Link dazu? Möglich wäre vielleicht, dass in diesem Nebel energiekonsumierende (endotrope) chemische Reaktionen stattfinden, anders kann ich mir das (spontan) nicht erklären.

Betr. Näherungsformel: M = die Masse des SLs, M0 = die Masse der Sonne.

[General Quicksilver]

Danke, für die Erklärung zur Nährungsformel!

Hab mich bei der Expansion geirrt, ist mir aber erst zu spät aufgefallen, natürlich 72km/s pro Mpc, sonst wäre das ja überlichtgeschwindigkeit.Also Rotverschiebung verstehe ich die Abnahme der Frequenz des Lichtes durch die Expansion des Universums, aber wenn du den Begriff vielleicht als erweiterte Diffinition betrachtet hast, hast du sicherlich Recht.

3sat.online

Ich habe da eine möglicher Erklärung gefunden, die auch deine Darlegungen zur Rotverschiebung untermauern:

Hubble: Das kälteste Objekt im All?

Durch welchen Mechanismus das Gas des Nebels auf diese hohe Geschwindigkeit beschleunigt wird, ist bislang ungeklärt. Die rasche Ausdehnung ist auch der Grund dafür, dass der Nebel so kalt ist, denn Gas, das sich sehr schnell ausdehnt, kühlt sich ab. Auf ähnliche Weise funktioniert auch ein Kühlschrank. Ein Kompressor verdichtet zuerst das Kühlmittel. Die Wärme wird an den Kühlrippen des Kühlschranks abgegeben. Wenn dann das Kühlmittel sich wieder ausdehnt, verdampft es und kühlt ab. Dies geschieht im Inneren des Kühlschranks, der deshalb kalt wird. Die extremen physikalischen Bedingungen des Bumerang-Nebels sind jedenfalls einzigartig und liefern neue Hinweise zur bislang kam verstandenen Frühphase Planetarischer Nebel.

Bummerang-Nebel

[J_T_Kirk2000]

Ich denke, dass zwischen einem Schwarzen Loch und einem anderen massereichen Objekt in der Hinsicht Ähnlichkeit herrscht, andere Massen durch Schwerkraft anzuziehen und durch Kollisionen an Masse zu gewinnen.
Sofern ein Schwarzes Loch auf diese Weise an Masse gewinnt, erweitert dieses ebenso seine Masse, Dichte und Schwerkraft, wie es auch ein anderes, astronomisches Objekt machen würde, denn immerhin entspricht dies der Wechselwirkung der Massen und der Schwerkraft.
Was allerdings in den Schwarzschildhorizont eines Schwarzen Lochs eindringt, ist unwiederbringlich verloren und erhöht lediglich die Masse der in diesem enthaltenen Singularität.

Allerdings sehe ich da ein Problem, denn wenn nicht einmal das Licht dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs entkommen kann, also dem Schwarzschildhorizont, dann würde dies doch theoretisch bedeuten, dass dort auch die Zeit unendlich gekrümmt ist, oder etwa nicht?
Demnach könnte also eigentlich gar nichts in den Ereignishorzont eindringen, auch nach jeglicher messbaren Zeitspanne.

[General Quicksilver]

Ich denke, dass zwischen einem Schwarzen Loch und einem anderen massereichen Objekt in der Hinsicht Ähnlichkeit herrscht, andere Massen durch Schwerkraft anzuziehen und durch Kollisionen an Masse zu gewinnen.
Sofern ein Schwarzes Loch auf diese Weise an Masse gewinnt, erweitert dieses ebenso seine Masse, Dichte und Schwerkraft, wie es auch ein anderes, astronomisches Objekt machen würde, denn immerhin entspricht dies der Wechselwirkung der Massen und der Schwerkraft.
Was allerdings in den Schwarzschildhorizont eines Schwarzen Lochs eindringt, ist unwiederbringlich verloren und erhöht lediglich die Masse der in diesem enthaltenen Singularität.

Allerdings sehe ich da ein Problem, denn wenn nicht einmal das Licht dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs entkommen kann, also dem Schwarzschildhorizont, dann würde dies doch theoretisch bedeuten, dass dort auch die Zeit unendlich gekrümmt ist, oder etwa nicht?
Demnach könnte also eigentlich gar nichts in den Ereignishorzont eindringen, auch nach jeglicher messbaren Zeitspanne.

Doch, da die unendliche Zeitkrümmung erst hinter dem Schwarzschildhorizont beginnt ein zusetzen, bzw. ich habe auch schon gehört, das dann die Zeit rückwärts verlaufen soll...aber ich denke, das die Zeit sich immer Stärker in Richtung der Singularität krümmt, aber das auch (im gleichen Maß) die durch die Schwerkraft der Singularität hervorgerufene Beschleunigung zunimmt, da die Materie nach passieren des Schwarzschildradius zu Energie zerstrahlen könnte, die dann auch überlichschnell sich bewegen könnte, da die Delle in der Raumzeit, die das Schwarze Loch verurstacht als Rohr wirken könnte und dadurch die Energie in Form von einer Welle, z.B. elektromagnetischen Welle tunneln könnte, un das diese relativ immer schnaller wird, das aber durch die Zeitdehnung die scheinbare Geschwindigkeit gleich bleinbt...

[madhorst]

KLeine Zwischenfrage eines nur mässig Gebildeten: Schwarzschildhorizont = Ereignishorizont?

[General Quicksilver]

KLeine Zwischenfrage eines nur mässig Gebildeten: Schwarzschildhorizont = Ereignishorizont?

Korrekt. Schwarzschildhorizont daher, weil auf den Schwarzschildradius bezug genommen wird. Ereignishorizont ist da meines Wissens gleichbedeutend...

[J_T_Kirk2000]

KLeine Zwischenfrage eines nur mässig Gebildeten: Schwarzschildhorizont = Ereignishorizont?

Ich bin auch nur mäßig in solchen Belangen gebildet, aber meines Wissens nach lautet die Antwort darauf eindeutig "ja".

Okay, Quicksilver war da etwas schneller, aber wenigstens habe ich dadurch selbst eine Bestätigung in meiner bisherigen Erkenntnis.

Doch, da die unendliche Zeitkrümmung erst hinter dem Schwarzschildhorizont beginnt ein zusetzen,...

Dann würde dies aber bedeuten, dass, wenn man rein hypothetisch die Lichtgeschwindigkeit exakt halten könnte, dennoch die Zeit weiter für den verläuft, welcher sich mit dieser fortbewegt.
Anders ausgedrückt wäre dann die Lichtgeschwindigkeit nicht der maßgebende Wert, wie er eigentlich nach der Formel der Zeitdillatation ist.
Der Schwarzschildhorizont und der Ereignishorizont eines Schwarzen Loches sind, soweit ich weiß, ein und dasselbe, wobei beide für einen Übergang der Gravitationsstärke eines Schwarzen Loches stehen, aus welcher nicht einmal mehr das Licht entkommen kann, was bedeutet, dass dort die Krümmung der normalen Raumzeit normalerweise unendlich wird.

... bzw. ich habe auch schon gehört, das dann die Zeit rückwärts verlaufen soll...aber ich denke, das die Zeit sich immer Stärker in Richtung der Singularität krümmt, ...

Wie es auch immer aussehen mag, derjenige, welcher versucht, herauszufinden, was daon nun wirklich real ist, wird dies erstens wegen der enormen Scherkräfte wohl niemals erleben und zweitens niemals jemandem mehr davon berichten können, also wird diese Frage immer reine Hypothese bleiben und bestenfalls auch Indizien basierte Antworten irgendwann liefern können, wenn wir in der Astrophysik Erkenntnisse erlangt haben, die uns heute noch fern sind.

... aber das auch (im gleichen Maß) die durch die Schwerkraft der Singularität hervorgerufene Beschleunigung zunimmt, da die Materie nach passieren des Schwarzschildradius zu Energie zerstrahlen könnte, die dann auch überlichschnell sich bewegen könnte, ...

Das müsste aber logischerweise bedeuten, dass die Grenzen der Relativität in einem Schwarzen Loch außer Kraft gesetzt sein müssten, denn sonst könnte die Wirkung der Schwerkraft nicht die Geschwindigkeit des Lichts überwinden - auch nicht innerhalb seines Schwarzschildhorizonts.

... da die Delle in der Raumzeit, die das Schwarze Loch verurstacht als Rohr wirken könnte und dadurch die Energie in Form von einer Welle, z.B. elektromagnetischen Welle tunneln könnte, un das diese relativ immer schnaller wird, das aber durch die Zeitdehnung die scheinbare Geschwindigkeit gleich bleinbt...

Meinst Du das jetzt ähnlich der Raumzeitkrümmung eines Warpfeldes von Star Trek?
Bisher habe ich das Schwerkraftfeld eines Schwarzen Lochs eher als ganz normales verstanden, nur dass die Singularität innerhalb dessen Ereignishorizonts wahrscheinlich zu einem hypothetischen Punkt im Zentrum seines Horizonts kollabiert ist und alle eindringende Materie zuvor in Energie praktisch zerrissen wird, bevor es überhaupt den Ereignishorizont erreichen kann, um somit überhaupt auf die Singularität stürzen zu können.

[General Quicksilver]

Ich bin auch nur mäßig in solchen Belangen gebildet, aber meines Wissens nach lautet die Antwort darauf eindeutig "ja".



Dann würde dies aber bedeuten, dass, wenn man rein hypothetisch die Lichtgeschwindigkeit exakt halten könnte, dennoch die Zeit weiter für den verläuft, welcher sich mit dieser fortbewegt.
Anders ausgedrückt wäre dann die Lichtgeschwindigkeit nicht der maßgebende Wert, wie er eigentlich nach der Formel der Zeitdillatation ist.
Der Schwarzschildhorizont und der Ereignishorizont eines Schwarzen Loches sind, soweit ich weiß, ein und dasselbe, wobei beide für einen Übergang der Gravitationsstärke eines Schwarzen Loches stehen, aus welcher nicht einmal mehr das Licht entkommen kann, was bedeutet, dass dort die Krümmung der normalen Raumzeit normalerweise unendlich wird.



Wie es auch immer aussehen mag, derjenige, welcher versucht, herauszufinden, was daon nun wirklich real ist, wird dies erstens wegen der enormen Scherkräfte wohl niemals erleben und zweitens niemals jemandem mehr davon berichten können, also wird diese Frage immer reine Hypothese bleiben und bestenfalls auch Indizien basierte Antworten irgendwann liefern können, wenn wir in der Astrophysik Erkenntnisse erlangt haben, die uns heute noch fern sind.



Das müsste aber logischerweise bedeuten, dass die Grenzen der Relativität in einem Schwarzen Loch außer Kraft gesetzt sein müssten, denn sonst könnte die Wirkung der Schwerkraft nicht die Geschwindigkeit des Lichts überwinden - auch nicht innerhalb seines Schwarzschildhorizonts.



Meinst Du das jetzt ähnlich der Raumzeitkrümmung eines Warpfeldes von Star Trek?
Bisher habe ich das Schwerkraftfeld eines Schwarzen Lochs eher als ganz normales verstanden, nur dass die Singularität innerhalb dessen Ereignishorizonts wahrscheinlich zu einem hypothetischen Punkt im Zentrum seines Horizonts kollabiert ist und alle eindringende Materie zuvor in Energie praktisch zerrissen wird, bevor es überhaupt den Ereignishorizont erreichen kann, um somit überhaupt auf die Singularität stürzen zu können.

Ich dachte an das Gummituchmodell , Radiosignale sind bereits überlichtschnell verschikt wurden, das Tunneln gibt es wirklich. Mit der immer größeren Beschleunigung meine ich ausschließlich die Energie, die in der Form der besagten Welle die Lichtmauer durchbrechen könnte, die Lichtmauer zu durchbrechen ist möglich, da die z.B. in einer bestimmten Glassorte möglich ist, da da die Lichtgeschwindigkeit geringer als im Vakum ist. Das Schwerefeld ist wahrscheinlich auch ein normales Schwerefeld, es könnte aber doch trotzdem dafür sorgen, das das Signal getunnelt wird, indem es die Amplitude begrenzt, bzw. indem es das Signal anzieht und dadurch streckt, wodurch ein ähnlicher Effekt zu stande käme...

[Bynaus]

Radiosignale sind bereits überlichtschnell verschikt wurden

So lange man akzeptiert, dass diese "Signale" keine Information übertragen können, stimmt das auch.

die Lichtmauer zu durchbrechen ist möglich, da die z.B. in einer bestimmten Glassorte möglich ist, da da die Lichtgeschwindigkeit geringer als im Vakum ist

Das hat damit gar nichts zu tun. Die "Lichtmauer" wird durch die Naturkonstante "c" definiert. Photonen im perfekten Vakuum bewegen sich mit "c" fort - dass sie das in dichten Materialien nicht tun, hat keinen Einfluss darauf, dass man im Vakuum niemals schneller Information übermitteln kann.