Schwarze Löcher sind schwer zu finden. Man nennt sie nicht umsonst “schwarz”. Sie geben kein Licht und keine andere Strahlung ab. Und wenn es sich nicht gerade um die supermassereichen Giganten in den Zentren der Galaxien handelt, dann sind die normalen schwarzen Löcher auch ziemlich unspektakulär. Ein schwerer Stern der das Ende seines Lebens erreicht, fällt in sich zusammen, explodiert mit einer großen Supernova und übrig bleibt ein sogenanntes stellares schwarzes Loch. Im Gegensatz zu den supermassereichen Löchern mit ihren Millionen bis Milliarden Sonnenmassen, hat so ein stellares Loch gerade mal ein paar Sonnenmassen. Ist ja auch logisch, es ist ja aus einem ganz normalen Stern entstanden und kann daher auch nicht schwerer sein. In unserer Milchstraße wird es haufenweise dieser schwarzen Löcher geben – aber wie gesagt: sie sind schwer zu sehen. Nur wenn sie Teil eines Mehrfachsystems sind und zum Beispiel einen Partnerstern haben, der sie umkreist, können sie im Laufe der Zeit dessen Masse aufnehmen. Wenn das Material auf das Loch fällt, gibt es Strahlung ab, die man sehen kann. Ist das Loch aber alleine, dann bleibt es schwarz und unsichtbar. Es bestehen auch wenig Chancen, dass sich die Situation irgendwann ändert. Dazu müsste das Loch mit einem anderen Himmelsobjekt kollidieren oder zumindest in seine unmittelbare Nähe kommen. Aber dafür ist unsere Milchstraße einfach zu groß. Man kann ausrechnen, wie wahrscheinlich es ist, dass zwei Sterne oder sternähnliche Objekte wie ein schwarzes Loch miteinander kollidieren. Das Ergebnis ist ernüchternd: Nichtmal die bisherige Lebensdauer des Universums reicht aus, um so ein Ereignis auch nur annähernd wahrscheinlich scheinen zu lassen. Das All ist einfach zu verdammt groß und leer dafür und Sterne bzw. schwarze Löcher im Vergleich zu winzig.

Der Kugelsternhaufen M22, knapp 10000 Lichtjahre entfernt und das Radiobild der beiden neu entdeckten schwarzen Löcher (Bild: D. Matthews/A. Block/NOAO/AURA/NSF)

Aber es gibt Kugelsternhaufen! Wie der Name sagt sind das kugelförmige Haufen aus Sternen. Diese Haufen sind quasi die Vororte der Galaxien; sie befinden sich zwar ein wenig außerhalb der Galaxien, sind aber gravitativ an sie gebunden. Und wie das in Vororten oft ist, geht es ein wenig wilder zu. Hier kollidieren die Sterne tatsächlich und hier machen auch die schwarzen Löcher interessante Sachen. Allerdings hat noch keiner ein schwarzes Loch in so einem Kugelsternhaufen – er heißt M22 – entdeckt. Bis jetzt. Da hat man gleich zwei gefunden!

Allein die Entdeckung des ersten schwarzen Lochs in einem Kugelsternhaufen der Milchstraße wäre schon eine tolle Sache. Das zweite schwarze Loch ist ein schöner Bonus. Aber auch die Art der Entdeckung war außergewöhnlich. Normalerweise sucht man schwarze Löcher mit Röntgenteleskopen. Wenn Material auf das schwarze Loch fällt, wird es dabei stark beschleunigt und während es auf einer spiralförmigen Bahn durch das starke Magnetfeld des Lochs immer näher auf sein Zentrum zu fällt, gibt es elektromagentische Strahlen ab. Besonders hell leuchtet die Materie im Röntgenlicht und auf diese Weise hat man die Löcher bis jetzt immer entdeckt. Die Astronomen haben in diesem Fall aber ein Radioteleskop benutzt. Die beiden entdeckten schwarzen Löcher haben viel mehr Radiostrahlung als Röntgenstrahlung abgegeben – ein Hinweis darauf, dass sie eher mäßige Esser sind und nicht so viel Material um sich versammelt haben wie andere Löcher.

Das interessanteste an der Entdeckung ist aber tatsächlich die Anzahl. Die Wissenschaftler haben nicht damit gerechnet, mehr als ein schwarzes Loch zu finden. Eigentlich haben sie nichtmal damit gerechnet, ein stellares schwarzes Loch zu finden; sie haben was anderes gesucht und die Entdeckung nur zufällig gemacht. Aber wenn da ein schwarzes Loch ist, dann sollte da kein zweites mehr sein. Das liegt wieder an den Zuständen in einem Kugelsternhaufen. Wie schon gesagt stehen die Sterne – und auch die schwarzen Löcher die aus diesen Sternen entstehen – enger bei einander. Deswegen kommt es auch öfter mal zu Kollisionen (bei denen zum Beispiel blaue Nachzügler entstehen) und nahen Begegnungen. Wenn sich zwei Himmelskörper nahe kommen, dann tauschen sie Energie aus. Das nutzt man zum Beispiel in der Raumfahrt, wenn man bei einem “Swing-by”-Manöver eine Raumsonde nahe an einen Planeten manövriert und sich mit seiner Gravitationskraft einen Schubs geben lässt. Statistisch gesehen besteht bei den zufälligen Begegnungen im Kugelsternhaufen die Tendenz, dass sich ein energetischer Ausgleich einstellt. Das heißt, Bewegungsenergie wird vom massereicheren zum masseärmeren Körper transferiert. Das leichtere Objekt wird also nach außen geschubst während der schwerere Himmelskörper nach innen fällt. Da schwarze Löcher nun zu den schwereren Objekten zählen, neigen sie dazu, sich im Laufe der Zeit alle im Zentrum des Kugelsternhaufens anzusammeln. Dabei kommen sie sich in die Quere und schmeißen sich gegenseitig aus dem Haufen. Nur eines sollte am Ende übrig bleiben.

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Kommentare (72)

  1. #1 mr_mad_man
    4. Oktober 2012

    >dann zeigt sich wieder mal die Macht der mysteriösen Worte “schwarzes Loch”< Das stimmt schon, aber die Dinger sind ja auch sehr faszinierend und ich höre immer wieder Sachen die ich absolut nicht verstehe. Z.B. dass aus den SL Jets herausschießen oder wie hier im Artikel dass sie mehr Radiostrahlung als Röntgenstrahlung abgegeben. Es heißt doch immer aus SL kommt überhaupt nichts raus, kein Licht, kein gar nichts. Deshalb hier eine kurze Frage die wahrscheinlich leicht zu beantworten ist, mir aber etwas mehr Sicherheit im Verständnis geben würde: Wenn das so gesagt wird, kann ich davon ausgehen, dass es einfach nur ungenau formuliert ist, da die Strahlung oder die Jets tatsächlich nicht aus dem SL herauskommen, sondern von der Materie ganz nah dran? Oder gibt es eben doch so Energieausbrüche die aus dem SL heraus kommen? Für eine Antwort vielen Dank im vorraus

  2. #2 Gregor Weidninger
    4. Oktober 2012

    @mr_mad_man:

    Richtig. Aus einem schwarzen Loch kommt nichts heraus.
    (außer vielleicht Hawking-Strahlung, aber die ist mir ehrlich gesagt unklar)

    Die Röntgen bzw. hier Radiostrahlung kommt davon, dass ein Schwarzes Loch gasformige Materie anzieht diese so stark beschleunigt wird, dass diese BEVOR sie in das Schwarze Loch fällt diese Strahlung aussendet.

    Je schneller Materie sich bewegt umso energiereicher wird sie. Also wärmer. Daher die Strahlung.

    Das siehst Du in den von Florian angefügten Bild. In der Bildunterschrift steht auch, dass es die Scheibe aus Gas ist, die die Strahlung abgibt.

  3. #3 rolak
    4. Oktober 2012

    moin mr_mad_man, abgesehen von der Hawking-Strahlung kommt nichts von jenseits des Ereignishorizontes zu uns, also aus dem SL heraus. Wie schon in der Bildunterschrift zu lesen ist, ensteht der Jet durch Strahlung ausgehend von der Materie, die dabei ist, ins SL zu fallen (also nicht ‘schon ins SL gefallen ist’).

  4. #4 rolak
    4. Oktober 2012

    Vordrängler, drängliger 😉

  5. #5 Wurgl
    4. Oktober 2012

    Ich finde es auch toll, wenn Schwarze Löcher gefunden werden. Eine gewisse „Magie“ strahlen diese unsichtbaren Dinger schon aus. Total klein und doch eine gewaltige Gravitation.

    Allerdings kann ich der Argumentation nicht so ganz folgen. Stellare Schwarze Löcher sind von der Masse nichts anderes als übergroße Sterne. Wenn sich diese gegenseitig (oder einseitig, fliegt ja nur eines raus) aus so einem Kugelsternhaufen rauskatapultieren, dann sollten das übergroße Sterne ebenfalls tun. Bei supermassiven vs. normal großen kann ich die Argumentation nachvollziehen, aber hier handelt es sich um stellare Löcher und die sollten sich doch ähnlich verhalten wie Sterne, sind doch die Massen in der gleichen Größenordnung.

  6. #6 Florian Freistetter
    4. Oktober 2012

    @mr_mad_man: “Wenn das so gesagt wird, kann ich davon ausgehen, dass es einfach nur ungenau formuliert ist, da die Strahlung oder die Jets tatsächlich nicht aus dem SL herauskommen, sondern von der Materie ganz nah dran?”

    Ich denke, das wurde ja jetzt schon beantwortet

  7. #7 Florian Freistetter
    4. Oktober 2012

    @Wurgl: “dann sollten das übergroße Sterne ebenfalls tun”

    Tun sie auch. Deswegen “verdampfen” Sternhaufen ja auch im Laufe der Zeit, weil ständig Sterne rausfliegen. Aber schwarze Löcher kriegen noch ne ganz andere Dynamik hin, die können sich viel näher kommen als Sterne und unterliegen viel stärkeren Kräften bei den Kollisionen bzw. nahen Begegnungen.

  8. #8 Wurgl
    4. Oktober 2012

    Okay. Die mögliche größere Nähe ist ein gutes Argument. Bei Sternen wird bei solch einer Annäherung wohl ein Blauer Nachzügler und bei Schwarzen Löchern gilt wohl für eines der beiden: „Hoëcker, Sie sind raus!“ 🙂

  9. #9 Thomas Vollmer
    Düsseldorf
    4. Oktober 2012

    “abgesehen von der Hawking-Strahlung kommt nichts von jenseits des Ereignishorizontes zu uns”
    Hö? Also wenn ich das richtig verstanden habe, dann besteht die Hawking-Strahlung doch eben aus dem Partner des virtuellen Teilchenpaares, welcher NICHT hinter dem Ereignishorizont lag und somit nicht “eingesaugt” wurde. Entsprechend kommt die Strahlung also auch nicht aus dem Loch, sondern eben auch nur aus der unmittelbaren Nähe (wenn eben auch maximal-nah).

  10. #10 anfänger
    4. Oktober 2012

    Kann eigentlich auch ein Stern mit mehr Masse ein Schwarzes Loch verschlingen, wenn sie rein theoretisch aufeinander treffen würden?

  11. #11 Alderamin
    4. Oktober 2012

    @Anfänger

    Theoretisch ist es möglich, dass ein massiverer Stern mit einem weniger massiven Schwarzen Loch kollidiert, allerdings wird das Schwarze Loch ihn dann von innen heraus aufsaugen und am Ende den größten Teil der Gesamtmasse aufgenommen haben. Im Prinzip passiert genau so etwas bei einer Hypernova/Gamma Ray Burst, wobei hier der Kern des Sterns zum Schwarzen Loch kollabiert und einen Teil der äußeren Hülle danach verschluckt. Dabei kommt es zur Bildung einer Akkretionsscheibe aus dem einfallenden Material und zur Ausbildung von Jets, die den Gamma-Burst verursachen. Da auch der Zusammenstoß von Neutronensternen als Ursache bestimmter Gamma-Bursts erwogen wird, ist auch die Verschmelzung eines Schwarzen Lochs durch einen normalen Stern ein möglicher Mechanismus für Gamma-Bursts. Es muss. Ur in kurzeer Zeit sehr viel Materie in ein Schwarzs Loch fallen, dann kommt es zum Burst.

  12. #12 rolak
    4. Oktober 2012

    Tja, Thomas Vollmer, bei negativer Energie und Antiteilchen ist das alles so eine Ansichtssache. Wenn (wie Du richtig anmerktest) draußen ein Paar entsteht, die AT-Hälfte mit negativer Energie wg der Gravitation die Chance erhält, die Virtualität zu verlassen (zum Preis des Verschwindens hinter dem Horizont), dürften die Formulierungen “es geht <-Energie> nach innen” und “es geht <Energie> nach außen” äquivalent sein.

  13. #13 anmasijo
    4. Oktober 2012

    Die Faszination der schwarzen Löcher…

    Die packt mich auch immer wieder beim Versuch, mir vorzustellen, was mit der Materie in einem Schwarzen Loch wohl passiert?… Ich weiß, der Zustand ist undefiniert, nicht beschreibbar, nicht mathematisch darstellbar.
    Doch irgendwie versucht man halt doch immer, sich irgendwas extrem Zusammengequetschtes vorzustellen, vielleicht so was wie dichtest möglich beieinandergepackte, kaum noch zappelnde Strings…
    Dagegen kommen einem Neutronensterne, fremdartig genug, plötzlich fast schon verständlich vor.

  14. #14 JaJoHa
    5. Oktober 2012

    Faszinierend ist auch, weil ja Felder eine gewisse Energiedichte haben (elektrostatisches Feld ~E²), das auch ein ausreichend starkes Feld ein schwarzes Loch erzeugen könnte.
    Ich zweifel allerdings stark daran, das so etwas jemals passieren wird.
    Vom Prinzip hat das nach außen ja nur Masse, Ladung und Drehimpuls
    Hätte man auch Erfolgsaussichten, die schwarzen Löcher da durch Gravitationslinsen oder die Bewegung der Sterne zu sehen?
    Im galaktischen Zentum hat das mit der Bahnbewegung doch geklappt, allerdings war da auch ein schwereres Loch im Spiel

  15. #15 Alderamin
    5. Oktober 2012

    @JaJoHa

    Eine Detektion eines Mikro-Gravitationslinsen-Effekts, das von einem Schwarzen Loch verursacht wurde, ist theoretisch möglich, wenn es genau vor einem entfernteren Stern durchwandert. Aber so ein Ereignis ist äußerst selten (ich kann mich irren, aber so viel ich weiß wurde dies noch nie beobachtet). Auf diese Weise sucht man jedenfalls nach Planeten und Braunen Zwergen, von denen es viel mehr als Schwarze Löcher gibt. Man beobachtet einfach ein Feld mit sehr vielen Hitnergrundsternen (Magellansche Wolke oder Richtung Galaktisches Zentrum) und misst genau die Helligkeit aller Sterne über die Zeit. Wenn ein Stern über Stunden oder Tage in der Helligkeit zu nimmt, hat man es vermutlich mit einem Microlensing-Event zu tun.

    Man hatübrigens vor, demnächst die supemassiven Schwarzen Löcher im Zentrum der Milchstraße und in (wenn ich mich recht entsinne) M87 mit Radio-Interferometrie (VLBI) aufzulösen, also die Akkretionsscheiben und ihre optischen Verzerrungen aufzunehmen. Das stand Anfang des Jahres in einer Sky & Telescope. Mit stellaren schwarzen Löchern wird das nicht möglich sein, die sind einfach mit deutlich weniger als 10 km Schwarzschild-Radius viel zu klein. Bei den supermassiven Löchern redet man von Schwarzschild-Radien von Millionen bis hunderten Millionen km.

  16. #16 JaJoHa
    5. Oktober 2012

    In der Sonnenumgebung von einigen Lichtjahren sollte es doch keine schwarzen Löcher geben.
    Die würde man doch ab einer gewissen Masse sehen können, wie man auch schon Planeten gefunden hat. Einfach weil dann die Bahnbewegungen nicht mehr passen.
    Zumindest würde ich das erwarten, allein schon weil relativ nahe Objekte besser zu beobachten sind.
    Kennt jemand hier eigentlich die Geschichte “A pail of air” von Fritz Leiber? Die geht darum, das die Erde aus der Bahn geworfen wurde.
    Fiel mir bei dem Thema schwarze Löcher grade so ein

  17. #17 Alderamin
    5. Oktober 2012

    @JaJoHa

    Stellare Schwarze Löcher haben nicht mehr Schwerkraft als die Sterne, aus denen sie entstanden sind. Um irgend einen Stern merklich abzulenken, müsste der ihnen schon sehr nahe kommen, so nahe wie ein Planet, der sie umkreist. Ansonsten ist die Ablenkung zu gering und überhaupt bewegen sich die Fixsterne mit ein paar km/s zu langsam, als dass man über ein paar Jahre ein Bahnkrümmung erkennen könnte.

    Das ist etwas anderes bei den Sternen, die supermassive Schwarze Löcher umkreisen, die sind ein paar hundert km/s schnell und bewegen sich auch messbaren Ellipsen relativ eng um diese Schwarzen Löcher (im Zentrum von Galaxien ist die Sterndichte viel höher als in der Sonnenumgebung). Diese haben dann aber auch Millionen bis Milliarden Sonnenmassen.

  18. #18 JaJoHa
    5. Oktober 2012

    Ein schwarzes Loch hat doch, wenn es aus einen Stern entstanden ist ,eine Mindestmasse. Und je näher ein Objekt ist, um so leichter sieht man seine Eigenbewegung.
    Man müsste dann doch nur “Glück” haben, das so eine geeignete Kombination in der Nähe ist.

  19. #19 Alderamin
    5. Oktober 2012

    @JaJoHa

    Ca. 2,5 Sonnenmassen sind die Untergrenze für stellare Schwarze Löcher (die Sterne, aus denen sie entstehen, müssen jedoch 10-15 Sonnenmassen haben; der Großteil wird bei der Supernova weggeschleudert).

    Was meinst Du mit “geeigneter Kombination”? Ein Fixstern, der an einem Schwarzen Loch vorbeifliegt? Man hat Doppelsterne mit einer SL-Komponente gefunden, z.B. Cygnus X-1.

  20. #20 JaJoHa
    5. Oktober 2012

    Mit einer geeigneten Kombination meinte ich einen leichten Stern, der relativ nahe an einen schwarzen Loch vorbeifliegt. Da könnte doch eine merkliche Bahnänderung auftreten.
    Dann ist ja die Geschwindigkeitsänderung des leichteren Partners relativ groß, und da so ein Zwergstern ist ja relativ häufig und eher leicht gegenüber dem Loch ist ist die Chance das so was in relativer Nähe passiert doch gar nicht mal so schlecht, könnte man denken.
    So eine Begegnung muss ja nicht unbedingt gebundene Partner vorraussetzen.
    Ich weiß aber nicht wie groß die Wahrscheinlichkeit darauf ist

  21. #21 Wurgl
    5. Oktober 2012

    Da hat man wohl so eine Kombination entdeckt.
    http://www.wissenschaft.de/wissenschaft/news/316248.html

    Geistert heute durch alle Medien

  22. #22 Alderamin
    5. Oktober 2012

    @JaJoHa

    Es kommt in der Sonnenumgebung so gut wie nie vor, dass sich zwei Sterne, die sich nicht umkreisen, zufällig so nahe kommen, dass sie sich gegenseitig merklich ablenken, das dürfte sich um hunderte Millionen Jahre mittlere Wartezeit pro Stern handeln. Sonst hätte es noch viel öfter Killer-Asteroiden gegeben (um in der Oort-Wolke ein paar Kometenkerne aus der Bahn zu schmeißen, reicht ein Vorbeiflug in einem Lichtjahr Entfernung, das lenkt den Stern selbst aber noch kaum ab, und der Vorbeiflug würde sich über hunderttausende Jahre hinziehen, da wrüde man nicht in ein paar Jahren schon eine Ablenkung messen).

    Nein, danach lohnt es sich nicht zu suchen. Wir haben auch erst die Bewegungsdaten von ein paar tausend Sternen. So viel ich weiß, sucht darin niemand gezielt nach Bahnänderungen.

    @Wurgl

    In dem zitierten Artikel (danke dafür) geht’s um das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße, da sind schon einige Sterne bekannt, die es eng und beobachtbar umkreisen. JaJoHa redete aber über stellare Schwarze Löcher in der Sonnenumgebung. Die bleiben für uns unsichtbar, wenn sie keinen engen Begleiter haben oder irgendwelche Materie schlucken (die aber eigentlich nur in Nachbarschaft eines anderen Sterns gegeben ist, siehe Cygnus X-1). Wenn überhaupt, könnte man sie durch Microlensing aufspüren, dafür reicht es, wenn sie auf der Sichtlinie zu einem weit entfernten Stern dahinter stehen. Die Chance dafür ist viel größer als für echte physische Nähe. Aber selbst da wurde man bisher nicht fündig. Es sind halt auch nur sehr wenige Sterne so massiv, dass sie Schwarze Löcher bilden können, weniger als 1/10% laut Wikipedia (es braucht 10-15 Sonnenmassen, also einen Stern oberhalb von B5 oder so).

  23. #23 Wurgl
    5. Oktober 2012

    @Alderamin
    Ja, stimmt schon. Der Artikel handelt vom Monsterloch *g* und einem Stern der relativ nahe ist und eben nicht von einem stellaren Loch. Aber manchmal muss man sich mit dem zufrieden geben, was man gerade bei der Hand hat.

    Vielleicht findet Kepler ja so einen Microlensing-Effekt als Nebenprodukt der Planetensuche.

  24. #24 Fragender
    5. Oktober 2012

    Ich habe ein Verständnisproblem im Bezug auf die Gravitation in Abhängigkeit zur Dichte bei Sternen, die in stellaren schwarzen Löchern enden.
    Bei schwarzen Löchern ist die Dichte doch derart groß, dass sie durch die höhere Schwerkraft bzw. Gravitation sogar das Licht anziehen. Warum wurde oben erwähnt, dass die Schwerkraft bei Sternen (die Vorläufer des schwarzen Loches sind) identisch ist, diese aber Licht senden?
    Ist die Gravitation/Schwerkraft von der Dichte oder allein der Masse des Objektes abhängig?

  25. #25 AlBundy
    5. Oktober 2012

    Ich persönlich erlaube mir als Hobbyastronom die Vermutung zu äußern, dass es sich bei schwarzen Löchern gar nicht um Löcher handelt, sondern einfach winzig kleine Punkte, wo die Materie so konzentriert ist (ähnlich wie beim Urknall als das ganze Universum auf einen winzigen Punkt konzentriert war), dass sie eben kein Licht mehr reflektiert etc. Pp. Wobei es doch wirklich erstaunlich ist, ein Stern fängt z. B. An zu zünden, wenn die Materie sich schon extrem verdichtet, später am Ende seines “Lebens” dehnt er sich wieder aus und schleudert sogar die vormals mühevoll konzentrierte Masse wieder ins All hinaus….. Irgendwie scheinen da die Theorien ein bisschen voneinander abzuweichen. 🙂 Wenn ich das als Hobbyastronom mal so sagen darf. Aber vielles ist ja heute selbst den Wissenschaftlern noch nicht klar und ständig gibt es was Neues. Wenn die grundlegenden Probleme Mikro- und Makrokosmos da mal einigermaßen in Einklang sind und man die einzelnen Bestandteile von Atomen wirklich kennt und benennen kann, wird mit Sicherheit vieles klarer.

  26. #26 Florian Freistetter
    5. Oktober 2012

    @Fragender: “Ist die Gravitation/Schwerkraft von der Dichte oder allein der Masse des Objektes abhängig?”

    Es geht nicht so sehr um die STÄRKE der Schwerkraft. Aber da das SL viel dichter ist als ein Stern, kommt man auch viel näher an das Objekt ran. Und das macht einen Unterschied. Ich habs hier erklärt: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2010/01/12/schwarze-locher-sind-keine-staubsauger/

  27. #27 Wurgl
    5. Oktober 2012

    Fragender:

    Wenn du dir so einen Stern vorstellst und diesen in viele kleine “Klötzchen” unterteilst, dann hast du Klötzchen die dir nahe sind und solche die weit weg sind. Diejenigen, die nahe sind üben eine stärkere Gravitation auf dich aus, als diejenigen die weit weg sind. Bei einem Schwarzen Loch sind aber alle diese Klötzchen viel, viel näher und daher ist die Gesamt-Gravitation als Summe der Gravitation der einzelnen Klötzchen stärker.

    Man kann es auch anders ausdrücken: Die Gravitation fällt mit dem Quadrat der Entfernung. Wenn die gleiche Masse näher dran ist, dann ist die Gravitation einfach stärker. Bei einer kugeligen Masse kannst du das Quadrat der Entfernung zum Mittelpunkt der Masse zur Rechnung nehmen (solange du außerhalb der Masse bist).

    Die Erde als Schwarzes Loch wäre so groß wie eine Murmel, irgendwas knapp unter 1cm. Und als Vergleich der Radius der Erde mit ca. 6.400km. In 6.400 km Entfernung vom Mittelpunkt würde die Erde auch als schwarzes Loch die gleiche Gravitationskraft auf dich ausüben, wie die Erde so wie sie ist. Nur kannst du bei einem Schwarzen Loch viel näher ran und daher ist die Gravitation irgendwann mal so extrem, dass die Fluchtgeschwindigkeit gleich der Lichtgeschwindigkeit ist.

  28. #28 Alderamin
    5. Oktober 2012

    @Fragender

    Ich erklär’s auch nochmal, wieder ein bisschen anders:

    Vergleichen wir mal das Gravitationsfeld eines Schwarzen Lochs mit dem eines Sterns gleicher Masse. Nehmen wir der Einfachheit halber die Sonne (obwohl die nicht zu einem Schwarzen Loch werden kann, dazu ist sie zu massearm; aber ein Schwarzes Loch von Sonnenmasse wäre theoretisch möglich).

    Die Sonne hat einen Radius von 695000 Kilometern. Außerhalb dieses Radius ist das Schwerefeld der Sonne exakt identisch mit dem eines Schwarzen Lochs der gleichen Masse. Das Schwarze Loch hätte aber nur einen Radius von 3 km (bzw. wäre das der Schwarzschildradius, innerhalb dessen man dem Schwarzen Loch auch mit Lichtgeschwindigkeit nicht mehr entkäme).

    Man kann sich dem Schwarzen Loch mit Sonnenmasse also viel näher als auf einen Sonnenradius von 695000 km nähern, wobei die Schwerkraft in der halben Entfernung doppelt so groß wird. In 347500 km Entfernung hätten wir also schon die vierfache Sonnenschwerkraft, in 69500 km (1/10 Sonnenradius) die hundertfache, in 6950 km (1/100) die zehntausendfache Sonnenschwerkraft, in 695 km (1/1000) die einmillionenfache, in 69,5 km (1/10000) die 100-millionenfache und in 6,95 km die zehnmilliardenfache Schwerkraft. Bei der Hälfte davon sind wird dann kurz vor dem Schwarzschildradius und bei der vierzigmilliardenfachen (!) Sonnenschwerkraft. Da muss man dann beinahe so schnell wie das Licht sein, um so eng um das Schwarze Loch kreisen zu können, ohne verschluckt zu werden. Man könnte den Schwarzschildradius aber auch unterschreiten, das ist keine feste Oberfläche, sondern nur der Radius, wo Lichtgeschwindigkeit nötig ist, um dem Schwarzen Loch noch entfliehen zu können. Innerhalb des Schwarzschildradius geht es nur noch abwärts. Das heißt, weiter nach innen nimmt die Schwerkraft weiterhin zu, bis zu unermesslichen Werten. Ob das Schwarze Loch dann im Zentrum einen Punkt bzw. bei einem rotierenden Schwarzen Loch einen beliebig dünnen Ring als Massezentrum hat, oder etwas kleines, ausgedehntes, das weiß man so genau nicht, da versagt die Relativitätstheorie. Jedenfalls ist das Massezentrum deutlich kleiner als der Schwarzschildradius und solange man dort nicht angekommen ist, nimmt die Schwerkraft weiter zu, immer vervierfacht für eine Halbierung des Abstands.

    Und wenn man in die Sonne hineinginge? Abgesehen davon, dass man innerhalb der Sonne schon spätestens unterhalb eines Sonnenradius Abstand zum Zentrum wegen der 5800 Grad Hitze ziemlich tot wäre und Schwarze Löcher insofern ungefährlicher sind, als gewöhnliche Sterne, nimmt die Schwerkraft innerhalb der Sonne zum Zentrum hin ab, weil nur die weiter innen liegende Masse Schwerkraft ausübt. Man kann nämlich ausrechnen, dass sich in einer Hohkugel die Schwerkraft von allen Seiten überall genau aufhebt. Im Zentrum ist das einleuchtend, weil die Außenwand überall gleich weit weg wäre und von allen Seiten die gleiche Kraft ausgeübt würde. Aber auch in der Nähe einer Wand gilt das, die dann zwar sehr nahe ist, aber dafür ist in allen anderen Richtungen insgesamt viel mehr Wand, die in die entgegengesetzte Richtung zieht, und das hebt sich überall genau auf. In einer hohlen Erde (oder Sonne) wäre man überall schwerelos!

    Das heißt, nur derjenige Teil der Sonne, der für einen gegeben Radius noch weiter innen liegt, wirkt mit seiner Schwerkraft, und da die Schwerkraft mit dem Abstand quadratisch zunimmt, aber die eingeschlossene Masse mit der dritten Potenz des Radius abnimmt (halber Radius = 1/8 der Masse), nimmt die Schwerkraft bis zum Sonnenzentrum linear bis auf 0 ab (das stimmt nicht exakt, die Dichte der Sonne nimmt nach innen hin zu, der halbe Radius enthält also etwas mehr als 1/8 der Masse, aber vereinfacht kann man sich das ungefähr so vorstellen). Im Zentrum herrscht dann Schwerelosigkeit. Allerdings drückt das Gewicht des darüber liegenden Gases, das natürlich außer im Zentrum überall sonst in der Sonne eine Gewichtskraft erfährt, mit seinem ganzen Gewicht zum Zentrum hin, deshalb herrscht dort ein so hoher Druck und eine so hohe Temperatur, dass Atome verschmelzen.

    Jedenfalls, alleine von der Schwerkraft her gesehen nimmt diese im Inneren der Sonne zum Zentrum hin ab. Sie ist am größten an ihrer Oberfläche. Und das unterscheidet sie von einem Schwarzen Loch gleicher Masse.

    Nochmal: Außerhalb der Sonne sind die Schwerefelder der Sonne und eines Schwarzen Lochs von einer Sonnenmasse exakt identisch. Die Erde würde beide auf der selben Bahn umkreisen können und in beiden Fällen dafür genau ein Jahr benötigen. Nur innerhalb eines Sonnenradius entwickeln sie sich anders.

  29. #29 anmasijo
    6. Oktober 2012

    @ Alderamin Super, das ist mal eine Erklärung, die wirklich schlicht einleuchtet. Darf ich fragen…: bist Du eigentlich aus der forschenden und lehrenden Zunft? Immer zur Stelle und immer so ausführlich – wunderbar!

  30. #30 Fragender
    6. Oktober 2012

    @Florian, Wurgl, Alderamin: Vielen Dank für die Erläuterungen. Ich habe das Problem jetzt vollständig verstanden! Super erklärt! 🙂

  31. #31 JaJoHa
    6. Oktober 2012

    Danke für die Erklärung mit der Sterndichte.
    In geringen Abstand zum Ereignishorizont siehst du auch Licht, für das die Astronomen sonst extra Teleskope bauen müssen. Wird ja alles Frequenzverschoben durch das Gravitationspotential.
    Zumindest bei er Erde ist das ja schon nachgewiesen worden im http://de.wikipedia.org/wiki/Pound-Rebka-Experiment

  32. #32 AlBundy
    6. Oktober 2012

    @alderamin: Wirklich gut erklärt!!! Hut ab!

    Eine Frage hätte ich aber dennoch, die ich oben auch schon etwas verblümt im Zshg. Gestellt habe.

    Warum entsteht aus der einen Verdichtung einer Masse ein Stern( es gibt ja auch Sterne > 10 Sonnenmassen, die dann zum schwarzen Loch werden könnten von der Masse her) wohingegen aus anderen großen Massen dann scheinbar direkt ein schwarzes Loch entsteht???

  33. #33 rolak
    6. Oktober 2012

    /Warum/ Weil es nicht nur Gravitation gibt, AlBundy. So wie wir durch EM-Kräfte daran gehindert werden, Richtung Erdmittelpunkt abzutauchen, verhindert bei Sternen der durch die Fusionsprozesse entstehende Strahlungsdruck ein weiteres Zusammenballen. Erst wenn keine weitere Fusion mehr möglich ist, besteht die Möglichkeit der Entwicklung zum SL.

  34. #34 JaJoHa
    6. Oktober 2012

    Wenn du eine Masse aus Wasserstoff und Helium verdichtest kannst du da drinne Kernfusion mit Energiegewinn zünden bis zum Eisen. Ab da kostet weitere Fusion Energie.
    Bevor ich beim Eisen ankomme kann der Stern Hitze produzieren und die Materie kann genug Gasdruck und Strahlungsdruck aufbauen um den Stern im Gleichgewicht zu halten. Ab Eisen geht das nicht mehr, dann fällt der Stern mangels Gegendruck zusammen (das ist jetzt ganz grob erklärt).
    Was am Ende übrigbleibt wird entweder durch Entartung stabilisiert, oder wenn der Entartungsdruck nicht reicht kommt ein schwarzes Loch raus.

    Ein direkter Kollaps zum schwarzen Loch sollte möglich sein, aber das setzt eben vorraus das du über eine kritische Dichte kommst. http://de.wikipedia.org/wiki/Ereignishorizont da ist angegeben wie du das berechnen kannst. Immer wenn du über die kritische Dichte kommst hast du einen Ereignishorizont.

  35. #35 Alderamin
    6. Oktober 2012

    @anmasijo

    bist Du eigentlich aus der forschenden und lehrenden Zunft?

    Weder noch, bin Informatiker in der IT-Industrie. Astronomie ist nur mein Hobby.

  36. #36 Alderamin
    6. Oktober 2012

    Ein Kollaps von Gas direkt zu einem Schwarzen Loch scheitert üblicherweise daran, dass der entstehende Stern mit seinem Strahlungsdruck und Sternenwind das einfallende Gas irgendwann wegbläst und damit sein eigenes Wachstum stoppt. Außerdem stabilisiert der Strahlungsdruck den Stern von innen heraus gegen den Kollaps zum Schwarzen Loch, wie schon gesagt wurde. Würden normalerweise 2,5 Sonnenmassen für den Kollaps zum Schwarzen Loch genügen, so könnten die allerersten Sterne (Population III) bis zu 150-300 Sonnenmassen gehabt haben. Das sind Werte, die von heutigen Sternen aus “verunreinigtem” Gas (welches Elemente schwerer als Helium enthält) nicht mehr erreicht werden (120 Sonnenmassen sind in etwa das heutige Maximum).

    Ein mehr oder weniger direkter Kollaps zu einem Schwarzen Loch wäre nur möglich, wenn so viel Masse einfiele, dass der entstehende Stern den Einfall nicht verhindern könnte. Ob die Supermassiven Schwarzen Löcher in den Zentren von Galaxien so entstanden sind, oder über die Vereinigung von stellaren Schwarzen Löchern, ist noch nicht geklärt.

  37. #37 AlBundy
    6. Oktober 2012

    Vielleicht war ja zuerst das Schwarze Loch, dass dann allmählich eine Galaxie um sich scharte. Je mehr Masse dann hineinfiel um so…..( man setze was beliebiges ein….) z. B. Desto höher die Drehgeschwindigkeit…. Naja, nur so eine Idee…

  38. #38 Niels
    6. Oktober 2012

    Sorry, die Formatierung hat nicht geklappt, deswegen nochmal:

    @Alderamin

    so könnten die allerersten Sterne (Population III) bis zu 150-300 Sonnenmassen gehabt haben. Das sind Werte, die von heutigen Sternen aus “verunreinigtem” Gas […] nicht mehr erreicht werden (120 Sonnenmassen sind in etwa das heutige Maximum)

    Nur als Anmerkung, nicht als Korrektur:
    Es gibt auch heute noch extrem dichte, kompakte Gaswolken bzw. Sternenhaufen, in denen immer noch unglaublich massive Sterne entstehen.
    Die Standardbeispiele sind die beiden Sternenhaufen NGC 3603 und R136a.
    In R136a befindet wurde der bisher massreichste Stern, nämlich R136a1, gefunden.
    Er hat ungefähr 265 Sonnenmassen. Bei seiner Geburt waren es aber wahrscheinlich sogar 320 Sonnenmassen, die Differenz wurde durch den Sonnenwind weggeblasen.

    320 Sonnenmassen liegen aber weit über dem von den heutigen Theorien vorhergesagten Masse-Maximum für die Entstehung eines Einzelsterns.
    Deswegen geht die Mehrheit der Forscher davon aus, dass R136a1 durch eine Verschmelzung von mehrerer anderer Sterne entstanden ist.

    Solche Sterne können also durchaus immer noch enstehen, allerdings nur als Sonderfälle in besonders extremen Umgebungen.

  39. #39 JaJoHa
    7. Oktober 2012

    Ich habe noch eine Frage: Wie kommt man darauf, das die schweren Objekte ins Zentrum eines solchen Haufens fallen?
    Hat man da solche Sternhaufen simuliert und dann versucht aus diesen Simulationen und den Beobachtungsdaten das zu folgern?
    Ich könnte mit vorstellen das so was äußerst schwierig wird, wenn man da so viele Objekte hat und dann die Bewegungsgleichungen lösen will.
    Oder gibts da irgendeinen Trick?

  40. #40 Florian Freistetter
    7. Oktober 2012

    @JaJoHa: “Wie kommt man darauf, das die schweren Objekte ins Zentrum eines solchen Haufens fallen?”

    Ich habs im Artikel kurz erklärt: Wenn sich zwei Sterne nahe kommen, dann tauschen sie Energie aus. Der schwerere Stern gibt Bewegungsenergie an den leichteren ab. Der kriegt einen “Schubs” und fliegt nach außen, während der schwere Stern jetzt weniger Bahnenergie hat und nach innen fällt.

    Simulieren kann man das natürlich auch; da gibts auch Tricks um die Berechnungen zu vereinfachen. Aber mit Parallelrechnern kriegt man da schon einiges hin…

  41. #41 JaJoHa
    7. Oktober 2012

    Ich bin halt davon ausgegangen, das die Richtung der Energieübertragung von den Flugbahnen abhängt und in beide Richtungen funktioniert. Aber mit der Energie und Impuserhaltung kann man das doch auch betrachten wie einen elastischen Stoß?

  42. #42 Wurgl
    7. Oktober 2012

    @JaJoHa

    Aber vergleiche den Stoß einer Bowlingkugel mit einem Tennisball. Die Bowlingkugel (mehr Masse) juckt das kaum, der Tennisball (weniger Masse) hüpft weg. Und eben deshalb bleiben die schwereren Objekte eher im Haufen und die leichteren verlassen diesen eher. Schwarze Löcher sind tendenziell schwerer, weil die haben eine Mindestmasse die höher ist, als die anderer Objekte.

  43. #43 JaJoHa
    7. Oktober 2012

    Wie ein elastischer und inelastischer Stoß läuft ist mir klar, deshalb die Frage ob man das so betrachten kann.
    Ich habe mich halt von der Erwartung täuschen lassen, das die verschiedenen Kombinationen für Massen und Geschwindigkeiten/Impulse alle gleich wahrscheinlich sind.
    Aber die Mindestmasse erklärt das.
    Danke für die Antworten

  44. #44 Alderamin
    8. Oktober 2012

    @Alderamin

    Man hat übrigens vor, demnächst die supemassiven Schwarzen Löcher im Zentrum der Milchstraße und in (wenn ich mich recht entsinne) M87 mit Radio-Interferometrie (VLBI) aufzulösen, also die Akkretionsscheiben und ihre optischen Verzerrungen aufzunehmen.

    Erste Ergebnisse von M87 sind schon da. Man hat die Basis des Jets vermessen, er hat einen Durchmesser von 5,5 Ereignishorizonten. Weitere Messungen mit mehr Radioteleskopen werden in den kommenden Jahren folgen.

    http://www.skyandtelescope.com/news/Astronomers-Approach-Black-Hole-171534261.html

  45. #45 anmasijo
    8. Oktober 2012

    @ Alderamin: okay! Endlich mal jemand, der sein Hobby wirklich ernst nimmt 😉
    Ich könnte mir vorstellen, dass man von einem praktizierenden Astronomen kaum mehr Fachkenntnisse verlangen könnte…

  46. #46 MutterErde-Tim
    Osnabrück
    11. Dezember 2012

    Also nach stundenlanger Recherche im Internet und dutzenden Videos habe ich nun das schwarze Loch an sich verstanden. Durch verschiedenste Antworten hier im Blog und auf anderen Seiten hab ich nun folgende Ansicht und Frage:
    Das schwarze Loch zieht Sterne, Staub, Gas in sich hinein, wird so schwerer und größer. Beim anziehen der Sterne etc beschleunigen diese sich so schnell, dass man die schwarzen Löcher erst dann erkennen kann. (da sie ja sonst nur schwarz und für uns unerkennbar sind) Bei dieser Anziehung entsteht nun sehr viel Energie (Reibung, Wärme, Bewegung). Was ich auch gelesen habe, man kann in der Theorie “Mikro-schwarze-Löcher” durch Teilchenbeschleunigung entstehen lassen. (In Genf im LHC versucht-es gab soagar Gerichts-Prozesse) .Wäre es nicht möglich so einen Antrieb zu bauen (der mit schwarzen mikro Löchern funktioniert) oder dadurch Energie zu gewinnen? (Verbessert mich bitte wenn die Informationen falsch sind!)

  47. #47 JaJoHa
    11. Dezember 2012

    @MutterErde-Tim
    Finde erstmal ein schwarzes Loch, das du handhaben kannst. Die Minilöcher werden von manchen Theorien vorhergesagt, aber beobachtet wurden sie noch nie. Ein stellares Loch ist als Antrieb eher schlecht geeignet, als stationäre Energiequelle vieleicht schon.
    Zur Anziehung ist folgendes zu sagen: Das Fernfeld sollte sich so verhalten, wie es eine Punktmasse auch tut, aber im Nahbereich spielt die ART eine extrem starke Rolle.
    Natürlich setzt du Energie frei, wenn du etwas in ein schwarzes Loch wirfst.
    Aber angenommen, du erzeugst ein Loch mit der gesamten Energie, die in einer Kollision am LHC freigesetzt werden kann:
    574 TeV bekommst du bei Kollisionen maximal (Bleiionen)
    Entspricht m=\frac{E}{c^2}=\frac{574*10^{12}eV}{9*10^{16}\frac{m^2}{s^2}}\approx 6mg
    Ein Loch mit der Masse hat einen Radius von 8*10^{-30}m\approx 10^{-15}fm
    Das verhält sich zu einen Atomkern in Bezug auf den Radius wie ein Atomkern zu einen Meter.
    Die gesamte Füllung sind ca 200 Milliarden Bleiatome, das Ergebnis ist immer noch sehr kleiner als ein Atomkern.
    Die Berechnung ist nur ein sehr grober Richtwert, vorallen kann ich nicht garantieren, das meine Näherungen und Überlegungen alle stimmen.
    Aber da kann nichts so einfach “reinfallen”, weil das Gravitationsfeld der Erde schon in sehr geringen Abstände sehr viel stärker sein wird. Ein stellares oder supermassives Loch ist allerdings wirklich denkbar.
    Schau mal hier http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2012/11/09/ist-wissenschaft-dogmatisch
    Da hat der Herr Freistetter einige Links im Artikel, der Link hier könnte dich dann interessieren (http://arxiv.org/abs/1112.5519: Type III Dyson Sphere of Highly Advanced Civilizations around a Super Massive Black Hole)
    Ich hoffe das hilft etwas weiter, zumal ich kein Experte bin.

  48. #48 MutterErde-Tim
    Osnabrück
    14. Dezember 2012

    Heyho!
    Danke für die schnelle Antwort. Ja das problem dabei ist vermutlich die Handhabung eines schwarzen Loches. Die sog. “Mini-Löcher” sind warscheinlich auch zu klein um sie zu entdecken (da fehlts noch an nötiger Technik schätze ich). Aber vom Grundprinzip her wäre es alleine schon ziemlich cool die Energie umzuwandeln in brauchbare Energie für uns Menschen. Der Link war ziemlich interessant. Gut zu wissen, dass andere schon an solchen Projekten arbeiten…vielleicht wäre solch arbeit auch mal eine Aufgabe für mich! 🙂
    Klingt auf jeden fall logisch wenn im LHC so ein Loch entsteht, dass es einfach viel zu groß und unkontrollierbar wird. Schön wärs wenn man einfach mal kleine Löcher selbst entstehen lassen könnte welche sich auomatisch wieder schließen ohne größer zu werden. Oder man saugt die materie vor dem Versinken im Loch einfach ab und schickt sie von vorne erneut los….das wär doch mal was! 😉
    Find dieses Thema einfach viel zu interessant!
    Liebe Grüße
    Tim

  49. #49 Eisentor
    14. Dezember 2012
  50. #50 MutterErde-Tim
    Osnabrück
    14. Dezember 2012

    Sau spannend!
    Wenn primordiale schwarze Löcher also die theorethische Größe eines Kometen oder Asteroiden haben, stellt sich mir die Frage ob sie dann nicht doch leicht zu entdecken sind. Da sie ja Materie in sich haben, die ähnlich wie bei stellaren Löchern zu sehen sein müsste?! Die verhaltensweise von einem primordialen und stellaren schwarzen Loch ist doch gleich oder nicht?!

  51. #51 Alderamin
    14. Dezember 2012

    @MutterErde-Tim

    Kometengroße Schwarze Löcher wären stellar. Die Sonne würde ein Schwarzes Loch von 3 km Radius ergeben, das ist etwa so groß wie der Kern von Komet Halley.

    Vermutlich meinst Du die Masse. Ein schwarzes Loch von Kometenmasse würde man nicht sehen. Man sieht ja auch die größeren Schwarzen Löcher nicht selbst, sondern nur die in sie hineinfallende Materie und die dadurch verursachten Effekte (z.B. Jets). Wenn in ein Mini-Black Hole nichts hineinfällt (und ein kometen-schweres Schwarzes Loch wäre winzig klein und würde nur wenig Materie im fast leeren Raum aufsammeln können), dann würde man es nicht bemerken. Es würde auch keine Himmelskörper ablenken und der Bereich, in dem vorbeilaufende Lichtstrahlen abgelenkt würden, so dass man ein merkliche Verzerrung des Hintergrunds sähe, wäre zu klein, als dass er auffiele.

    Man hofft vielmehr, die ganz kleinen theoretischen primordialen Schwarzen Löcher beim explosionsartigen Zerfall durch Hawking-Strahlung zu erwischen, aber das hat noch niemand beobachtet. Vielleicht gibt es sie nicht, vielleicht hat Hawking auch Unrecht, oder das ganze passiert zu selten und zu weit entfernt von uns, wenn es denn passiert.

  52. #52 MutterErde-Tim
    Osnabrück
    14. Dezember 2012

    @Alderamin

    Ja dafür sind unsere Teleskope leider nicht ausgelegt. Könnte man da nicht mal einen Versuch starten, wie z.B. eine normale Uhr ins Weltall schicken?! Diese würde ja falsch laufen sofern sie auf ein schwarzes Loch trifft (und natürlich nich versinkt dabei) und so erstens beweisen, dass es diese Mini-Black-Holes gibt und zweitens beweisen, dass die Zeit gekrümmt wird. Gibt es eine Uhr im Universum (z.B. auf Voyager 1 & 2) ?
    Dazu müssten natürlich dann mehrere Zufälle aufeinander treffen, denn das Universum besteht ja nicht nur aus schwarzen Löchern ;-)…oder doch? Am liebsten würd ich mich gleich auf Forschungsreise ins schwarze Unbekannte begeben! Entschuldigt bitte meine Neugier aber ich glaube ich bin mit dieser hier genau richtig gelandet.

  53. #53 Alderamin
    14. Dezember 2012

    @MutterErde-Tim

    Was glaubst Du wie unendlich groß und leer das Weltall ist? Sonden wie Voyager treffen in Millionen Jahren nicht einmal einen anderen Stern, von denen es so viele gibt, geschweige denn ein Schwarzes Loch von Sternenmasse oder gar eines von Kometenmasse oder kleiner.

    Wenn überhaupt eine Chance bestünde, dann bestenfalls, indem man die Erde oder einen anderen Himmelskörper als “Sonde” verwenden würde und z.B. nach Erdbebenmusstern suchen, die dee Einschlag eines solchen Objekts verraten würden. Die Erde ist ja schon mal ziemlich groß und Erdbebenwellen laufen durch die gesamte Erde.

    Verräterische Gammablitze wären vielleicht noch am ehesten eine Möglichkeit, die würde man in einem gewissen Umkreis sehen, ich weiß aber nicht, ob es sich dabei um Millionen km oder viel mehr handeln würde.

    Wenn die Mini-Black-Holes nicht in Massen herumschwirren, werden wir wohl nie eines nachweisen.

  54. #54 JaJoHa
    14. Dezember 2012

    @MutterErde-Tim
    “Klingt auf jeden fall logisch wenn im LHC so ein Loch entsteht, dass es einfach viel zu groß und unkontrollierbar wird.”
    Kurze Frage, kennst du die Notation mit 10^x?
    Das schwarze Loch, das am LHC entstehen würde, wenn du den gesamten Strahl da reinpumpen würdest ist so klein, der Radius beträgt r=0,000.000.000.000.000.000.000.000.000.001 m
    Sehen würdest du so was in den Detektoren schon, aber nur indirekt. Da hättest du im Detekor vermutlich fehlende Energie und Impuls und eine bestimmte Signatur mit Jets etc
    Dazu gibts Simulationen, z.B. für ATLAS. Kannst du dir hier anschauen http://www.atlas.ch/photos/events-simulated-black-hole.html

  55. #55 Mike
    15. Dezember 2012

    @JaJoHa Ich denke, dass die (unbegründete) Angst vor selbsterzeugten schwarzen Miniaturlöchern vom Glauben lebt, dass diese ja durch weiteres Einfangen von Materie immer größer werden und, weil es drumzu bei uns genug Materie gibt, das sehr schnell geht, und dass die dann ganz fix riesengroß werden. Dazu gehört die Bemerkung, dass, je kleiner ein schwarzes Loch, um so schneller zerstrahlt es, und umso kleiner ist seine Lebensdauer. Die ist dann bei allem, was man sich beim LHC vorstellen kann, dermaßen kurz, dass nahezu nichts passiert und man sehr froh wäre, ein solches Ereignis mal aufzeichnen zu können.

    CERN hat ja die Befürchtungen dazu insofern ernst genommen, dass sie ausführlich wissenschaftlich begründet haben, dass und warum es nicht gefährlich ist. Leider haben allein aus der Tatsache, dass CERN darauf geantwortet hat, viele Menschen gemacht: “CERN beschäftigt sich damit, also muss doch was dran sein.” Auch wurde der absolut beratungsresistente H. Rössler, der schon in seinen Anfangsüberlegungen grundlegende Fehler gemacht hat, viel zu ernst genommen und damit aus meiner Sicht völlig ungerechtfertigt überhöht. Sie haben ihn eingeladen, ihm die Physik und Unmöglichkeit und seine Fehler erklärt. Er ist rausgegangen und hat erzählt, man hätte ihn nicht widerlegt. Und das, wo in irgendeinem Forum schon ein Schüler ihm physikalische Denkfehler bzw. Nichtverstehen von Theorien nachgewiesen hat.

  56. #56 JaJoHa
    15. Dezember 2012

    @Mike
    Da kann ich dir nur zustimmen.
    Ich wollte eigentlich nur zeigen, wie klein solche Löcher im absoluten worst case werden würden. ich bin ja schon davon ausgegangen, das die gesamte Energie im Beam ins Loch geht, was vollkommen übertrieben ist. Der Beam ist ja nur auf einige µm fokussiert und bei den Kollisionen selbst spielen auch die Substrukturen der Protonen/Atomkerne eine Rolle.
    Für die Wachstumsrate gab es ja das Eddington-Limit., aber das ist hier vermutlich nicht anwendbar.

    Die Angst kommt vermutlich auch daher, das man sich die Skalen zwischen einen stellaren schwarzen Loch und dem Miniloch nicht bildlich vorstellen kann. Da liegen grob geschätzt über 30 Größenordnungen zwischen.

  57. #57 MutterErde-Tim
    Osnabrück
    17. Dezember 2012

    @ Mike

    Hey ihr!
    Hab hier nen super Link gefunden der sehr aufschlussreich ist: http://www.weltderphysik.de/gebiet/teilchen/experimente/teilchenbeschleuniger/lhc/forschung-am-lhc/schwarze-loecher/
    Ich finde hier wird ziemlich gut beschrieben was du gesagt hast Mike.

    @JaJoHa
    Die Notation kenne ich leider nicht. (Befasse mich noch nicht so lange mit Physik). Vom Grunprinzip her hast du aber Recht. Wenn ein Mini-Black-Hole entstehen würde wäre es winzig und von viel zu kurzer Lebensdauer. Aber die Entdeckung wäre phänomenal!!!
    Was wir auf jeden fall festhalten sollten ist, dass am LHC hauptsächlich an anderen physikalischen Ereignissen geforscht wird. (sprich die die kleinsten Bausteine der Materie; Quarks u. Leptonen) -> Higgs Bosom: http://www.atlas.ch/news/2012/atlas-and-the-higgs.html
    Grüße 🙂

  58. #58 Thomas
    Frankfurt
    17. Dezember 2012

    Hallo, ich bin 11 Jahre alt
    Ich habe heute in einer Dokumentation gesehen das am 21.12.12 die Erde und die Sonne mit einem schwarzen Loch in einer Reihe stehen sollen. Warum ist das so? Ich habe Angst das uns das schwarze Loch holt, ich will noch länger leben. Was passiert da genau, wenn die Erde und Sonne mit dem schwarzen Loch in einer Reihe stehen? Bitte helft mir, ich hab doch noch mein ganzes Leben vor mir :(. Meine Eltern wissen auch keinen Rat, deshalb habe ich im Netz geschaut und bin auf den Block hier gekommen. Was macht das schwarze Loch dann am 21.12.12?

    Thomas

  59. #59 frantischek
    17. Dezember 2012

    Wenn ich den Artikel hier:
    http://scienceblogs.com/startswithabang/2012/10/17/have-we-reached-the-end-of-particle-physics/
    richtig verstehe hat sich die Wahrscheinlichkeit am LHC Extradimensionen und/oder MBHs zu finden mit der Entdeckung des Higgsteilchens mit der vorliegenden Energie dramatisch verkleinert. Und die war ja schon im vorhinein nicht überwältigend.

  60. #60 rnlf
    17. Dezember 2012

    Thomas: Dieses schwarze Loch existiert nicht. Und wenn es existieren WÜRDE und die drei in einer Reihe stehen WÜRDEN, würde uns trotzdem nix passieren. Das schwarze Loch kommt uns nicht holen.

    Du kannst dein Leben (sofern du nicht in einen Verkehrsunfall gerätst oder krank wirst oder irgendwas in der Richtung) vermutlich noch viele Jahrzehnte lang genießen.

    Viel Spaß!

  61. #61 Florian Freistetter
    17. Dezember 2012

    @Thomas: “ch habe heute in einer Dokumentation gesehen das am 21.12.12 die Erde und die Sonne mit einem schwarzen Loch in einer Reihe stehen sollen. Warum ist das so?”

    Das ist Unsinn. Das wird nicht passieren. Es wird jede Menge behauptet, was angeblich alles am 21.12.2012 passieren soll. In der Realität wird NICHTS passieren. Es ist ein ganz normaler Tag. Leider erzählen viele Leute viel Unsinn. Die Welt wird 2012 nicht untergehen. Wirklich nicht. Das ist alles nur eine große Abzocke, um den Leuten mit Angst das Geld aus der Tasche zu ziehen: http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2011/10/2012-wer-verdient-am-weltuntergang.php Es gibt absolut keinen Grund, Angst zu haben. NICHTS von dem was die 2012-Typen behaupten hat mit der Realität zu tun: http://2012faq.de Es ist auch ganz einfach die Angst loszuwerden. Du sollst auch niemanden glauben, sondern dir selbst Gedanken machen. Man muss sich nur ein wenig über Astronomie informieren: http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2011/01/wie-man-keine-angst-mehr-vor-dem-weltuntergang-2012-hat.php
    Die Welt wird 2012 nicht untergehen! Es gibt keinen Grund, Angst zu haben. Lies die Texte, mach dir deine eigenen Gedanken, informier dich ein bisschen über Astronomie und fall nicht auf die Panikmache der Abzocker und Wichtigtuer rein!

  62. #62 frantischek
    17. Dezember 2012

    Mehr dazu:
    http://scienceblogs.com/startswithabang/2012/11/16/so-just-what-is-out-there-beyond-the-standard-model/

    …While experiments are telling us that low-energy supersymmetry and extra dimensions probably don’t exist (and the LHC will either turn them up or even further constrain them towards the point of irrelevance)…

    http://scienceblogs.com/startswithabang/2012/11/14/is-there-any-particle-physics-beyond-the-standard-model/

    For those of you keeping score, no SUSY at all energies means no on the question of string theory, so don’t hold your breath on that front, either.

  63. #63 Thomas
    Frankfurt
    17. Dezember 2012

    rnlf ist das ganz sicher?
    Meine Eltern sind einkaufen, ich weiss nicht wen ich fragen kann, da Mama und Papa auch nichts darüber wissen. Jemand hat im Netz geschrieben das wir Menschen noch die 4 letzten Tage auf der Erde geniessen sollen. So etwas finde ich nicht schön 4 tage sind schnell vorbei.

    Thomas

  64. #64 Thomas
    17. Dezember 2012

    Florian ich Danke für deine Antwort hier. Ich habe dir eine mail geschickt. Dann kannst du diese ja weglöschen, da ich hier die Antwort habe von dir. Ich bin froh das ich noch länger leben kann :). Schade das Menschen so was sagen um andere zu belügen und ihr Geld zu holen damit!

    Thomas

  65. #65 Florian Freistetter
    17. Dezember 2012

    @Thomas: Geh doch mit deinen Eltern mal in ein Planetarium oder zu einer Volkssternwarte. Oder geht in die Bücherei und holt euch ein paar schöne, leicht verständliche Bücher über Astronomie. Wenn ihr dann ein bisschen über Astronomie Bescheid wisst, dann merkt ihr erstens ganz schnell, dass der 2012-Kram kompletter Unsinn ist. Außerdem ist Astronomie wirklich toll und faszinierend. Und nichts, vor dem man Angst haben muss!

  66. #66 MutterErde-Tim
    Osnabrück
    17. Dezember 2012

    @ frantischek

    Zunächst mal die Entdeckung des Higgsteilchens ist ja noch nicht erwiesen, sofern meine Informationsquellen richtig sind. Aber gefunden haben die ja schon etwas dass es sein könnte. Weitere Forschungen werden Licht ins Dunkel bringen schätze ich.
    Du hast vollkommen damit Recht, dass der Energieaufwand zu gering zur Entdeckung eines MBHs ist. Aber wie schon gesagt im Vordergrund steht im LHC auch die Entdeckung des Higgsteilchens und nicht die Entstehung von MBHs. Man nimmt halt an, dass diese dort entstehen könnten, da man ja an den grundlegendsten Materien des Universums forscht. Und wenn nicht dort schwarze Löcher durch Teilchenbeschleunigung entstehen…wo dann?! Ist halt alles auf Theorien und Vermutungen aufgebaut…grüße 🙂

  67. #67 frantischek
    17. Dezember 2012

    Ich hab nicht vom Energieaufwand gesprochen sondern von der Energie die das (ziemlich sicher) entdeckte Higgsteilchen hat.
    Und wenn bestimmte Theorien die das Standardmodell beschreiben “richtig” sind schließen diese Extradimensionen die für die Erzeugung von MBHs in Teilchenbeschleunigern nötig wären aus wenn das Higgs die beoabachtete Energie hat.
    Diese bestimmten Theorien sind großteils extrem gut abgesichert.
    Als sehr interessierter Laie sag ich einfach einmal die Geschichte mit den MBHs hat sich erledigt, lass mich aber gern von Fachmännern korrigieren…

  68. #68 Kallewirsch
    17. Dezember 2012

    Man nimmt halt an, dass diese dort entstehen könnten, da man ja an den grundlegendsten Materien des Universums forscht.

    Langsam.
    “Man nimmt halt an” … das klingt so, also ob es sicher wäre. Die Wahrheit ist, dass einige der bisher unbewiesenen Theorien stimmen müssen, damit man am CERN überhaupt eine theoretische Chance gehabt hätte, ein kleines SL zu erzeugen. Dazu gehört die Stringtheorie und die Annahme, dass wir in einem (ich glaube) mindestens 7-dimensionalen Universum leben müssen. Nur dann ergibt sich aus der Theorie eine Chance, dass das klappen kann. Da sind also schon in der Ausgangssituation einige “wenns” notwendig.

  69. #69 Alderamin
    17. Dezember 2012

    @rnlf

    na ja, es ist doch immer von dem Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße (Sagittarius A*) die Rede, das am 21.12. mit Sonne und Erde eine Linie bilden soll (tatsächlich bilden sie keine Linie, die Sonne zieht 12 scheinbare Vollmonddurchmesser oben drüber weg, und zwar schon morgen am 18.12.). Was sowieso völlig Wurst ist, weil sie das jedes Jahr um diese Zeit tut, und das schon, seit es sie gibt.

    Vor allem ist das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße so weit weg, dass es mehrere zehn Millionen Jahre dauern würde, bis die Sonne dort ankäme, wenn sie auf dem Weg dorthin wäre, was sie jedoch nicht ist.

  70. #70 MutterErde-Tim
    Osnabrück
    17. Dezember 2012

    @ frantischek
    Richtig, darum gehts auch nicht im LHC. Die Geschichte mit den MBHs hat sich fürs erste erledigt.
    Ah ok dann ist es verständlicher für mich (nächstes mal genauer lesen). Die Energie, welche ein Higgsteilchen hat reicht nicht aus :)…und ja mit ziemlicher Sicherheit wurd es endlich entdeckt…haben sich der Bau und die Kosten des LHCs ja gelohnt haha…

  71. #71 JaJoHa
    17. Dezember 2012

    @MutterErde-Tim
    Naja am LHC sucht man einerseits nach neuen Teilchen, andererseits macht man auch Messungen an bekannten Teilchen, um die Parameter besser zu kennen und das SM zu testen. Insbesondere bei Prozessen für die LEP nicht genug Schwerpunktsenergie hatte, sind die Messungen teilweise nicht so präzise. Also z.B. Messungen am t-Quark.
    Und auch sonst gibt es da noch genug zu untersuchen

  72. #72 Thomas
    17. Dezember 2012

    Ich noch ein mal. Entschuldigung wenn ich euch am stören bin.
    Ja so nannten sie in der Dokumentation das Loch auch Sagritarrius A.

    Florian das ist toll das mache ich mal mit meinen Eltern ganz bestimmt. Danke für den Hinweis mit dem Planetarium.

    Meine Angst ist das viele sagen das nichts passieren wird sondern das der 21.12.12 ein ganz normaler Tag ist. Und wenn dann was passiert kann man sich später ja nicht mehr währen und sagen das man aber gehört hat das nichts passiert, weil man dann ja nicht mehr am leben ist. Das ist meine ganz ganz große Angst.
    Aber Papa sagt er will mit mir mal ein Astronauten Buch anschauen, damit ich mir das ansehen kann.

    Thomas