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Schwarzes Loch (Wissenschaft • Astronomie • Sterne)

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Begriffsbestimmung

Ein Schwarzes Loch ist ein besonderes unsichtbares Objekt im Weltraum.

Beschreibung

Ein Schwarzes Loch ist eine unendlich dichte punktförmige Ansammlung von Materie im Weltraum.

Schwarze Löcher entstehen aus besonders schweren Sternen am Ende deren Entwicklungsweges. Ist die Kernfusion mangels geeigneter Elemente zum Erliegen gekommen, und der dadurch generierte Strahlungsdruck zusammengebrochen, stürzt die Masse des Sterns unter ihrem eigenen Gewicht in sich zusammen. Wenn die Gesamtmasse des Sterns nicht allzu gross ist, entsteht ein Weißer Zwerg aus hochkomprimierter normaler Materie. Bei höheren Gesamtmassen wird auch die atomare Struktur von der Schwerkraft überwunden und es entsteht ein Neutronenstern. Bei noch höherer Gesamtmasse wird auch diese Grenze überwunden, und die Struktur der Materie selbst kollabiert und stürzt auf ewig an einem Punkt, der so genannten Singularität, in sich zusammen.

Bis zu einem gewissen Abstand von der Singularität ist die Schwerkraft so hoch, dass nicht einmal das Licht mehr entweichen kann. Die Aussenfläche dieser Zone heisst Ereignishorizont. Was unterhalb dieses Horizontes vor sich geht, ist auf immer jeder Beobachtung entzogen, Information darüber kann auch als Lichtteilchen-oder Wellen nicht nach aussen dringen, daher die Bezeichnung "Schwarzes Loch". Der Ereignishorizont eines kleinen Schwarzen Loches mißt vielleicht nur einige hundert Meter. Sein Durchmesser ist von der Masse des ehemaligen Sterns abhängig, der dahinter evrschwunden ist.

Schwarze Löcher lassen sich wegen der oben beschriebenen Eigenschaften nur indirekt beobachten. Ihre Existenz verrät sich nur durch den gravitativen Einfluss, den sie auf umliegende sichtbare Materie ausüben. Schwarze Löcher können wachsen, indem sie Materie aus der Umgebung anziehen und verschlucken. Solche Materie wird zu extremsten Temperaturen aufgeheizt und verformt, je näher sie dem Ereignishorizont kommt um letzlich darin zu verschwinden. Diese Vorgänge sind an der Abstrahlung härtester Ganmmastrahlung in riesigen Energiemengen auch auf grosse Distanzen hin teleskopisch zu erkennen.

Schwarze Löcher kommen überall in den Galaxien, vielleicht auch ausserhalb davon vor. Besonders grosse Schwarze Löcher, wahrscheinlich auch Mehrfachsysteme von Schwarzen Löchern bilden die Zentren der Galaxien.





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