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Schwarzes Loch

Wissenschaftliche Forschungsergebnisse beweisen, dass in jedem Galaxienkern ein supermassives Schwarzes Loch existiert. Schwarze Löcher sind damit maßgeblich an der Schöpfung von Galaxien, Sonnen, Planeten und dem "Leben an sich" beteiligt. Der Begriff "Schwarzes Loch" wurde 1967 von dem amerikanischen Physiker John Wheeler geprägt.

Quelle: Wikipedia (GPL)

Wenn ein Stern nach einer Supernova-Explosion mit einer überkritische Masse unter seinem eigenen Gewicht kollabiert, erreicht er irgendwann eine kritische Größe, bei der die Fluchtgeschwindigkeit gerade gleich der Lichtgeschwindigkeit ist. Dann ist nach der Allgemeinen Relativitätstheorie die Gravitationskraft an seiner Oberfläche unendlich groß. Das bedeutet, dass auch die Kraft, die nötig wäre, um sein weiteres kollabieren zu verhindern, unendlich groß sein müsste.

Der Radius, der dieser kritischen Größe entspricht, wird als Schwarzschild-Radius bezeichnet. Er bildet die Grenze eines Schwarzen Lochs. Die imaginäre Kugel um ein Schwarzes Loch wird Ereignishorizont genannt. Aus ihm kann aufgrund der unendlichen Gravitationskraft nichts mehr entkommen, noch nicht einmal Licht, wodurch Schwarze Löcher ihren Namen erhielten.

Sobald ein kollabierender Stern seinen eigenen Ereignishorizont überschritten hat, kollabiert er bis seine gesamte Masse auf einem einzigen Punkt zusammengepresst ist, die sog. Singularität. Hier herrschen extreme Bedingungen, der Raum ist unendlich gekrümmt und die physikalische Zeit endet.

Ein Schwarzes Loch hat die selben elementaren Eigenschaften wie ein Elementarteilchen, nämlich nur noch Masse, Ladung und Spin. Sie charakterisieren ein Schwarzes Loch vollständig. Zwei Schwarze Löcher mit der selben Masse, der selben Ladung und dem selben Spin sind physikalisch 100%ig identisch.

Schwarze Löcher sind nicht vollkommen schwarz, denn sie emittieren die sogenannte Hawking-Strahlung hauptsächlich in Form von Photonen, die 1975 von dem britischen Physiker Stephen Hawking (1942-2018) vorhergesagt wurde. Erhält ein Schwarzes Loch keine Energiezufuhr mehr von außen in Form von Sternen, Staub und Galaxien, verdampft es infolge der Strahlenemission im Laufe der Zeit vollständig. Zurück bleibt eine nackte Singularität und das vorläufige Ende der Zeit.

Man nimmt an, dass eine nackte Singularität eines Schwarzen Lochs zugleich der Beginn eines neuen Universums durch einen Urknall sein könnte, denn der Urknall ist die Mutter aller nackten Singularitäten und der Anfang der Zeit. Beide Fälle sind sehr ähnlich, wenn nicht sogar identisch.
 

Quasar (Quasistellares Objekt)

Ein Quasar ist ein "aktives" supermassives Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie, das Photonen emittiert. Dabei erzeugen starke Magnetfelder gerichtete Teilchenströme (Jets), die senkrecht zur Akkretionsscheibe (Drehachse) ausgestoßen werden. Die dabei emittierte Strahlung wird Synchrotronstrahlung genannt.

Die Jets eines Quasars werden weit ins Weltall hinaus gefeuert und strahlen heller, als ihre gesamte umliegende Galaxie. Gespeist werden die Quasare durch jegliche erreichbare Materie aus ihrer Umgebung. Lässt der Materienachschub nach, reduziert sich die Strahlung und das Schwarze Loch wird optisch unsichtbar.

Jede Galaxie unseres Universums hat einmal die Phase eines Quasars durchlaufen. Die Andromeda-Galaxie beinhaltet ein Schwarzes Loch mit ca. 30 Mio. Sonnenmassen. Unsere Milchstrasse hat im Zentrum ein Schwarzes Loch mit mehreren Sonnenmassen und ist somit nur unter- bis durchschnittlich.

Quasare sind die am weitesten entfernten Objekte im sichtbaren Universum. Manche sind über 10 Mrd. Lichtjahre entfernt. Das Universum war zu diesem Zeitpunkt noch relativ jung, als das für uns sichtbare Licht dort ausgestrahlt wurde.

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