Schwarzes Loch - wohin damit?

Hallo Leute,

hier hab ich doch mal ein richtig geiles Board gefunden. Fein.

Also mal meine Frage. Schwarze Löcher find ich schon ziemlich interessant. Ich ziehe mir alle möglichen Dokus dazu rein aber auf eine Frage habe ich noch nie eine Antwort gefunden....:

Ein Schwarzes Loch saugt ja alles auf, was ihm in die Nähe kommt.... aber wohin verschlägt es denn den ganzen Kram? Wie sind dazu die Forschungsergebnisse? Sammelt sich alles um den Kern herum? Wenn ja, dann müßte dieses Schwarze Loch ja irgendwann wieder zu einem Stern werden. Oder?

Es gibt auch Internet SCRECKLICH viel über Schwarze Löcher zu lesen. In so eine Forum kann man nicht alles wiederholen. Leider kann man Schwarze Löcher nur mit Mathematik (Differenzialgeometrie, Tensoranalysis,...) verstehen. Also ran!

Es gibt aber ein schöne bildlich Darstellung (also eine Metapher, sozusagen ein Gleichnis). Suche eine der vielen Seiten, in denen Raum(Zeit)krümmungen in einer ein- oder zweidimensionalen Welt visualisert werden, z.B. http://www.guenter-juergen-winkler.de/g-j-winkler/html/das_gummituch.html: Eine grosse Masse macht einen tiefen Trichter. Bei einem schwarzen Loch ist dieser Trichter sehr tief, bzw. schnürt sich eventuell als eine Art 'Blase' unterhalb der normalen Raumebenen ganz ab: ein eigenes Universum für sich...

Na, so schrecklich viel Mathematik braucht man nicht, wenn man sich nur ein Bild von einem Schwarzen Loch machen will (wenn man es rechnen will, ist das natuerlich eine andere Geschichte). Also: Ein Schwarzes Loch ist erst einmal nur Materie mit sehr hoher Dichte. Das heisst, ein schwarzes Loch muss nicht unbedingt sehr viel Masse enthalten. Stellare (also aus Sternexplosionen hervorgegangene) Schwarze Loecher muessen nicht viel mehr Masse als die Sonne enthalten. Ein Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie kann bis zu 100 Millionen Sonnenmassen schwer sein.
Ein Schwarzes Loch ist nicht punktfoermig, jedenfalls soweit wir das von aussen sehen koennen. Der Radius haengt von der Masse ab. Wie sich die Materie darin verteilt, wissen wir natuerlich nicht, denn ein Schwarzes Loch laesst keine Information heraus (wir sagen: "Ein Schwarzes Loch hat keine Haare" und meinen damit, dass man von einem Schwarzen Loch nur die Masse, den Radius und den Drehimpuls messen kann. Theoretisch kann ein schwarzes Loch auch eine Ladung haben).
Aus einem Schwarzen Loch kann also nicht wieder ein Stern werden, denn nichts kann dem Schwarzen Loch entkommen (wenn wir mal von der Schwarzen-Loch Strahlung absehen [das ist nun wirklich etwas speziell], die aber wahrscheinlich gering ist).

Was Michael in seiner Antwort beschreibt, ist die Wirkung einer grossen Masse auf den sie umgebenden Raum.

Aus einem schwarzen Loch kann nichts entweichen, und möglicherweise wird alle Materie ( Galaxien und dann Galaxienhaufen ) in einem schwarzen Loch enden.
Wissenschaftler spekulieren dass in 60 x 10⁹ Jahren, bei einer Temperatur von kleiner 1 K, wenn die Atome langsamer werden, die Raumzeit größer wird und die Gravitationsenergie zunimmt, werden Galaxien kontrahieren und die schwarzen Löcher überproportional zunehmen.
Dann endet das Weltall möglicherweise in einem schwarzen Loch und dieses verschmilzt alles zu Elementarteilchen ( Big Crunch ).
Kann das dann der Start zu einem neuen Big Bang sein?
Jerry

ad infinitum

Das oszillierende Universum, dass Du beschreibst, ist ein Model fuer das Universum. Im Moment gehen die meisten Astronomen allerdings davon aus, dass sich das Universum immer weiter ausdehnt, immer kaelter wird, und so ein nicht so spektakulaeres Ende findet.
Es ist uebrigens nicht so ganz 100% richtig, dass einem schwarzen Loch nichts entkommen kann - siehe Hawking Strahlung
(siehe z.B. http://de.wikipedia.org/wiki/Hawking-Strahlung fuer eine ganz kurze Erklaerung).

ok. das ist doch schon mal ein bischen mehr antwort

mir scheint, es kann keiner wirklich auf die frage antworten wohin die materie gelangt wenn sie ins schwarze loch fällt. muss ja irgendwo hin....

und da tut sich mir noch eine frage auf: ein schwarzes loch hat ja ein anfang... das loch also auf der einen seite und dann muß sich doch eine art trichter in den raum auftuen. meine frage ist, ob die ausrichtung der position und der lage des schlundes / der röhre" bei allen gleich ist oder willkürlich in irgendeine richtung geht.

Also meines Wissens nach leibt die Materie im Schwarzen Loch. Sie kann nicht entkommen. Allerdings ist die Gravitation im Schwarzen Loch so hoch, dass sich keine atomaren teilchen mehr halten können (im Vergleich zum Neutronenstern, worin immerhin noch Neutronen stark komprimiert werden)
Beim Schwarzen Loch existiert halt eine Singularität, vereinfacht ausgedrückt ein Punkt mit (nahezu) unendlich hoher Dichte. Und je schwerer ein schwarzes Loch ist, desto größer ist sein Radius. Deshalb kann ich mir auch nicht vorstellen, dass schwarze Löcher die Materie "woanders" hinbringen als in sich selber.

Das ist ja nicht ein Loch wie ein Mauseloch in der Wand! Vielmehr wie eine Kugel (mit einer endlichen Ausdehnung, also ist auch die Dichte darin rein rechnerisch nicht unendlich hoch) und was auf diese Kugel faellt, verschwindet im 'Schwarzen Loch'. Die Materie bleibt dann darin. Alle Information, wie z.B. Atomaufbau, geht verloren (jedenfalls fuer uns als Beobachter von aussen), nur die Masse, Drehimpuls, Ladung bleiben erhalten.

Dass die Dichte unendlich hoch sei sagte ich auch nur, weil ich das in einem Video von Welt der Wunder gehört habe, ich selber kanns mir auch nicht vorstellen.
Ich ziehe am liebsten immer die Vergleiche zu neutronensternen: Darin kann man sich nämlich vorstellen, dass Neutronen dicht an dicht im Kern vorhanden sind; den gesamten Stern könnte man sozusagen als riesigen Atomkern ansehen.

Ich denke, das schwarze Loch ist die "Stufe danach", in der nichtmehr Neutronen sondern eine kleinere Art der Materie (kleiner wahrscheinlich noch als Quarks (denn Quarksterne gibt es auch)), die wir jedoch noch nicht entdeckt haben, dicht an dicht diesen "Körper" ergeben.
Es entkommt also wirklich keine Materie, sie wird lediglich komprimiert.

Ah, recht hast Du! Der Schwarzschildradius eines Schwarzen Lochs ist zwar endlich mit R = 2*G*M/ c^2, aber das besagt nur, dass alles, was sich bis an R an das Schwarze Loch naehert, nicht mehr entfliehen kann. Innerhalb von R faellt alles unweigerlich in die Singularitaet im Zentrum.
Der Vergleich mit dem Neutronenstern stimmt nur so halb - das ist zwar ein entartetes Neutronengas, aber besteht immer noch aus 'normalen' Subteilchen, waehrend im Schwarzen Loch keine Teilchen (auch keine Quarks oder Strings) existieren koennen.

Ich weiß nicht wie weit die Forschung ist, aber ich kann mir nicht vorstellen dass ein Schwarzes Loch nicht aus Teilchen bestehen soll. Meiner Meinung nach muss diese Masse ja noch irgendeine Form besitzen. Selbst wenn es nur die Grundmasse der Materie ist, die wir möglicherweise noch nicht entdeckt haben, so muss doch etwas "existieren" - denn wenn nichts existiert könnte ja auch nichts da sein.

Das mit dem Vorstellungsvermoegen ist so eine Sache. Entweder wir akzeptieren das Model des Schwarzen Lochs mit der Singularitaet die aus der Schwarzschild Metrik folgt. Singularitaet bedeutet aber immer auch etwas, was sich deutlich jenseits unseres Vorstellungsvermoegens abspielt. Also: unendlich hohe Dichte und keine Teilchen mehr. Unsere Quantenphysik setzt da natuerlich aus - kurz vor erreichen der Singularitaet kann diese nicht mehr gelten.  
Von aussen betrachtet ist das alles kein Problem, denn fuer einen Beobachter ausserhalb des Schwarzen Lochs, verlangsamt sich alles, was in das Schwarze Loch hineinfaellt und erreicht niemals den Schwarzschild Radius - deshalb heisst diese Grenze auch Ereignishorizont. Fuer das Teilchen, das hineinfaellt, gilt das natuerlich nicht.
Deshalb wirken Schwarze Loecher nach aussen aus wie eine Kugel mit der Masse M, denn fuer den aussenstehenden Beobachter ueberquert die Masse niemals den Ereignishorizont (daher auch mein Einwand, dass die Dichte nicht unendlich sei, was aber eben nur fuer uns aussenstehende gilt).