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Ein unsichtbarer Stern, der alles festhält

Die Idee der Schwarzen Löcher ist nicht neu

Illustration eines schwarzen Lochs © NASA/STSCI

Stellen Sie sich vor, Sie könnten einen Ball so kraftvoll hochwerfen, dass er eine Geschwindigkeit von 11,1 Kilometern pro Sekunde, das sind 40.000 Kilometer pro Stunde, erreicht. Der Ball würde die Erdatmosphäre und das Schwerefeld der Erde verlassen und ohne weiteren Antrieb immer weiter durch den Weltraum fliegen. Diese Geschwindigkeit, die es einem Körper erlaubt, den Himmelskörper zu verlassen, ist die Entweichgeschwindigkeit und wird für massereichere oder kompaktere Körper immer größer. Auf der Sonne beträgt sie schon das Hundertfache.

Entweichgeschwindgkeit steigt im Weltall

Diese Tendenz setzt sich im Weltall fort. Mit zunehmender Gravitation, die ein Objekt besitzt, nimmt auch die Entweichgeschwindigkeit in immer stärkerem Ausmaß zu. Ein Neutronenstern hat eine so große Schwerkraft, dass sich Objekte, die von seiner Oberfläche entkommen wollen, mit der Hälfte der Lichtgeschwindigkeit bewegen müssten (mal abgesehen davon, dass es unmöglich ist, auf der Oberfläche eines Neutronensterns zu existieren).

Die Astronomen sind sich mittlerweile mehr oder weniger einig, dass es in den Tiefen des Universums Objekte gibt, die die Grenzen unseres Vorstellungsvermögens sprengen. Sie besitzen eine dermaßen starke Gravitation, dass nichts und niemand ihnen entkommen kann. Selbst das Licht, das sich mit der größtmöglichen Geschwindigkeit, die es gibt – 300.000 Kilometer pro Sekunde – fortbewegt, wird von diesen Objekten festgehalten.

Unsichtbare Himmelskörper

Wenn Lichtstrahlen ein Objekt nicht mehr verlassen können, macht es sich selber unsichtbar, da wir es nicht sehen können. Bereits 1784 postulierte der Geistliche John Michell die Existenz von unsichtbaren Himmelskörpern, die aufgrund ihrer eigenen Masse keinerlei Licht aussenden und daher nicht direkt durch ihre eigene Strahlung nachgewiesen werden können. Dennoch sollten sie gravitative Effekte auf Materie in ihrer Nähe ausüben.

Einige Jahre später kam der französische Mathematiker Pierre Simon de Laplace ebenfalls zu dem Schluss, dass es solche Objekte geben müsste. Beide, Michell und Laplace, gründeten ihre Überlegungen auf Newton’s Ideen zur Schwerkraft. Seine Theorien zur Gravitation galten in Wissenschaftlerkreisen als unumstößlich – bis 1915, als Albert Einstein seine Allgemeine Relativitätstheorie veröffentlichte. Anstelle die Gravitation nur als eine Kraft zu betrachten, setzte Einstein sie mit einer Krümmung der Raumzeit gleich. Dies sollte die moderne Physik entscheidend verändern und schuf auch die mathematischen Voraussetzungen, um das Phänomen der Schwarzen Löcher erklären zu können.

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Konnten mit den bisherigen Naturgesetzen viele Eigenschaften, die solch ein Objekt haben müsste, nicht erklärt werden, wurde mit der Relativitätstheorie diese Barriere überwunden. Die Wissenschaftler lösten sich von den althergebrachten Gesetzen und beschritten völlig neue Wege der theoretischen Physik. Erst 1968 schlug John Wheeler dann die Bezeichnung „Schwarzes Loch“ für derartige Objekte vor, eine treffendere Bezeichnung hätte er nicht wählen können, und so setzte sich dieser Name schnell durch.

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Stand: 16.03.2001

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Schwarze Löcher
Rätselhafte Phänomene an den Grenzen von Raum und Zeit

Zum Weiterlesen...
Links und Literatur

Ein unsichtbarer Stern, der alles festhält
Die Idee der Schwarzen Löcher ist nicht neu

Die Grenzen eines Schwarzen Loches
Der Schwarzschild Radius

Unendliche Dichte, heißes Gas und Materiejets
Wie ist ein Schwarzes Loch aufgebaut?

Verräterische Röntgenstrahlung
Schwarze Löcher können nur indirekt beobachtet werden

Wenn ein Stern sein Leben aushaucht
Schwarze Löcher von stellarer Masse sind Sternleichen

Ein Monster in ihrer Mitte
Aktive Galaktische Kerne enthalten supermassive Schwarze Löcher

Von Quasaren und Seyfert-Galaxien
Es gibt verschiedene Typen von aktiven Galaxien

Reise in ein Schwarzes Loch
Auswirkungen der Gravitation

Wenn man sich selbst von hinten sieht
Die besonderen optischen Eigenschaften eines Schwarzen Loches

Reisen durch Raum und Zeit
Gibt es Wurmlöcher und Weiße Löcher?

Schwarze Löcher sind nicht schwarz
Virtuelle Teilchen lassen Schwarze Löcher strahlen

Schwarze Löcher sind überall
Der Bedeutung der Schwarzen Löcher auf der Spur

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