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Referate und Hausarbeiten : Astronomie

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Schwarze Löcher

Der Ereignishorizont (Schwarzschild-Radius)
Als Ereignishorizont oder Schwarzschild-Radius wird der Punkt bezeichnet, an dem die Fluchtgeschwindigkeit eines Körpers die Lichtgeschwindigkeit haben muss, um stehen zu bleiben. Ist ein Stern kleiner als dieser Radius, dann ist er ein Schwarzes Loch. Jede Materie, die in diesen Radius hineingerät, müsste schneller als Licht sein, um dem schwarzen Loch zu entkommen. Da dies aber laut der Relativitätstheorie nicht möglich ist, kann etwas, das in ein schwarzes Loch gefallen ist, nie wieder entkommen.Berechnung des Radius: RS = 2*G*M / c²(Schwarzschild-Radius = 2 * Gravitationskonstante * Masse / Lichtgeschwindigkeit²)
Wie kann man Schwarze Löcher sehen?
Schwarze Löcher selbst sind nicht sichtbar, da ihnen kein Licht entkommen kann. Ihre Auswirkungen auf die Umgebung sind aber sichtbar. Wegen ihrer großen Masse ziehen sie (wie jeder Körper) Materie an. Diese gerät in eine sogenannte Akkretionsscheibe, eine Umlaufbahn um das Schwarze Loch. Auf dieser Akkretionsscheibe wird die Materie durch Reibung mit anderer Materie stark erhitzt, deshalb werden gewaltige Mengen Licht und kurzwellige Strahlung aus dieser Zone emittiert. Dies ist die beste Möglichkeit, Schwarze Löcher zu beobachten.
Raumkrümmung
Nach der allgemeinen Relativitätstheorie sind die Gesetze der Physik von der Stärke des jeweiligen Gravitationsfeldes betroffen. Schwarze Löcher sind deshalb so interessant, da sie wegen ihrer gigantischen Gravitationswirkung die Raum-Zeit so extrem einkrümmen oder "zuspitzen", dass sie an dieser Stelle zerreißt. Dieses Loch in der Raum-Zeit nennt man Singularität. Die Raumkrümmung nimmt mit zunehmendem Abstand von der Masse ab.
Rotierende Schwarze Löcher
Wenn ein rotierender Stern kollabiert, dann bleibt der Drehimpuls erhalten. Schwarzschild hat nur die Raumzeit-Struktur in der Nähe eines nichtrotierenden (statischen) schwarzen Lochs beschrieben. Rotierende schwarze Löcher sind komplizierter.
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