Galaxienhaufen: Aktivität zentraler Schwarzer Löcher untersucht

Orbit

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Ist unsere Existenz nicht ein Hinweis darauf, daß die heutigen Vorstellungen von SL wenigstens in Teilen noch falsch sind?
Welche Vorstellungen meinst Du? Die der Boulevard-Presse, wenn sie das Sommerloch damit zu füllen versucht oder die der Wissenschaftler?
Wer sich eine Vorstellung über die Vorstellung letzterer machen möchte, der schaue sich mal im von Artur verlinkten Müller-Lexikon um. Das ist wohl im deutschsprachigen Raum eine der besten Adressen zu diesem Thema, hat Müller doch über ein SL-Thema doktoriert.
Orbit
 

Orbit

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Artur57 schrieb:
Aber aus was für einem Motiv? Warum sollten Materieteilchen zu den Polen fliegen, wenn sie im Anziehungsbereich eines SL sich befinden? Welche Kraft ist hier am Wirken?
In der Physik gibt's keine Motivation. Das ist ein Begriff aus der Psychologie.
Warum die Teilchen das tun, ist laut Müller nicht endgültig geklärt. Es gibt zwei favorisierte Modelle:
- das Blandford-Payne-Szenario
- den Blandford-Znajek-Mechanismus
wie geht die Gammastrahlung zunächst Richtung Pol?
Die entsteht erst in den Jets. Zum Pol wandern Teilchen der Akkretionsscheibe.
Da ist von verdrillten Magnetfeldlinien die Rede, welche das bewirken.
Nun, ein Paar von Gammaquanten kann sich auch vernichten
Ich kenne nur die Paarerzeugung und -vernichtung von Teilchen und Antiteilchen, nicht aber jene von Gammastrahlung.
Will sagen, diese Erzeugung von Positron und Elektron passiert schon
Klar; aber ich habe Deine Formulierung Paarvernichtung = Erzeugung von Teilchen kritisiert.
...wenn Gammaquant und Lichtquant aufeinander treffen. Bei zwei Gammaquanten erst recht, plus kinetischer Energie dazu.
Wenn Strahlung aufeinander trifft, passiert gar nichts. Bosonen überlagern sich ungestört.

Orbit
 

SRMeister

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Artur57 schrieb:
Aber aus was für einem Motiv? Warum sollten Materieteilchen zu den Polen fliegen, wenn sie im Anziehungsbereich eines SL sich befinden? Welche Kraft ist hier am Wirken?

In der Physik gibt's keine Motivation. Das ist ein Begriff aus der Psychologie.
Warum die Teilchen das tun, ist laut Müller nicht endgültig geklärt. Es gibt zwei favorisierte Modelle:
- das Blandford-Payne-Szenario
- den Blandford-Znajek-Mechanismus

Orbit, an dieser Stelle sollten wir unser Wissen auf einen gemeinsamen Nenner bringen.
So wie ich das bisher verstanden hatte, zwingt die gravitomagnetische Kraft des SL das heiße Plasma, welches sich sehr nahe am SL befindet, in eine stabile Umlaufbahn, das heisst es fällt kaum herein, aber es erhitzt sich stark und strahlt in richtung Rotationsache in Materiejets ab, weil das stark erhitzte und rotierende Plasma ein Magnetfeld erzeugt welches wiederum die Teilchen beschleunigt und fokussiert, als Jet in beide Richtungen.
 

Artur57

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In der Physik gibt's keine Motivation. Das ist ein Begriff aus der Psychologie.
Warum die Teilchen das tun, ist laut Müller nicht endgültig geklärt. Es gibt zwei favorisierte Modelle:
- das Blandford-Payne-Szenario
- den Blandford-Znajek-Mechanismus

Zitat Müller (bei Blandford-Payne)

"Typische Ausfließgeschwindigkeiten sind vergleichbar mit der Keplergeschwindigkeit am betreffenden Scheibenradius. Diese wiederum fällt mit der inversen Quadratwurzel im Abstand ab: die Windgeschwindigkeiten sind größer bei kleinen Radien und können sogar vergleichbar mit der Vakuumlichtgeschwindigkeit werden, falls die Scheibe sehr nah um ein Schwarzes Loch rotiert. "

Diese Ansicht ist inzwischen überholt. In der Nähe des SL gibt es keine "Keplergeschwindigkeit". Auf dem 1,5-fachen Schwarzschildradius zum Beispiel ist es völlig unmöglich, Fliehkraft aufzubauen. Sie ist unabhängig von der Gewscheindigkeit eines dort umlaufenden Körpers immer exakt gleich null. Wie immer, wenn Materie dem Weg des Lichts folgt.

Das folgt aus einer leider wenig beachteten Arbeit aus dem Jahr 1993, die untersucht, wie die Fliehkraft auf Körper wirkt, die noch näher als obiger Radius am SL sind. Allen Ernstes wird hier die Fliehkraft negativ, will sagen, sie wirkt nach innen. Das Schwarze Loch ist ergo kein Pfannkuchen, sondern eher eine Wurst durch die Wirkung der Fliehkraft. Klingt, als hätte sich die Bild-Redaktion sich das ausgedacht, ist aber zutreffend:

http://www.spektrum.de/artikel/820841


Die entsteht erst in den Jets. Zum Pol wandern Teilchen der Akkretionsscheibe.
Da ist von verdrillten Magnetfeldlinien die Rede, welche das bewirken.

Gut, kann man sich vorstellen, dass dieses torusförmige Magnetfeld einen der Anziehungskraft entgegen gesetzten Kraftvektor erzeugt. Dann aber würde es auf die andere Ladung entgegengesetzt wirken und diese würde erst recht ins SL gezogen werden. Du hast also dasselbe Problem wie ich weiter oben: an einem Pol hast Du nur negative Ladung, am anderen nur positive.

Wenn Strahlung aufeinander trifft, passiert gar nichts. Bosonen überlagern sich ungestört.

Orbit

Das nun stimmt nicht. Wo käme denn dann Materie eigentlich her?

Hier bei "Penrose-Prozess" steht es : Gamma&Gamma gibt e+ & e-.

http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_p02.html#penrose


Um es einmal zusammen zu fassen: die Vorstellung, dass statt Materiepartikel Gammastrahlen von der Scheibe zu den Polen wandert, ist aus obigen Gründen zwar nicht letztlich zu beweisen. Sie ist aber in allen Punkten wesentlich eleganter.

Des Müllers Lob hingegen kann ich mich vollinhaltlich anschließen.

Gruß Artur
 

Orbit

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Diese Ansicht ist inzwischen überholt.
Aber sicher nicht von Erkenntnissen aus dem Jahre 1993 (Spektrum-Link) oder vom Gedankenexperiment von Penrose aus dem Jahre 1962. Müller hat anfangs dieses Jahrtausends doktoriert.
In der Nähe des SL gibt es keine "Keplergeschwindigkeit".
'In der Nähe' heisst eben innerhalb von 1,5 Rs. Und da sind sich alle einig. Die Arbeit von 1993 beschreibt diese Situation einfach auf konventionelle Weise mit Hilfe von Zentripetal- und Zentrifugalkraft.
Auf dem 1,5-fachen Schwarzschildradius zum Beispiel ist es völlig unmöglich, Fliehkraft aufzubauen. Sie ist unabhängig von der Gewscheindigkeit eines dort umlaufenden Körpers immer exakt gleich null.
Das hast Du falsch verstanden: Nicht die Fliehkraft ist null, sondern die Differenz aus Fliehkraft und Gravitationskraft. Das ist aber bei allen Keplerbahnen so. Deshalb ist man auf Keplerbahnen schwerelos.
Du hast also dasselbe Problem wie ich weiter oben: an einem Pol hast Du nur negative Ladung, am anderen nur positive.
Damit habe ich kein Problem; denn ich will Dir die Idee der Ladungstrennung gar nicht ausreden. In diese Überlegungen müsste dann allerdings auch einfliessen, dass da nicht nur Ladungen, sondern auch Materie und Antimaterie getrennt würde.
Das nun stimmt nicht.
Ja, nach der Penrose-Hypothese nicht, aber die ist eben auch nur eine Hypothese.
Wo käme denn dann Materie eigentlich her?
Der weitaus grösste Teil sowieso aus der primordialen Nukleosynthese.
dass statt Materiepartikel Gammastrahlen von der Scheibe zu den Polen wandert, ist aus obigen Gründen zwar nicht letztlich zu beweisen. Sie ist aber in allen Punkten wesentlich eleganter.
Nein, das ist gar nicht elegant, sondern falsch. Nur Teilchen können Ladung tragen und somit mit einem Magnetfeld wechselwirken, Gammastrahlen nicht.

Orbit
 

Artur57

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Das hast Du falsch verstanden: Nicht die Fliehkraft ist null, sondern die Differenz aus Fliehkraft und Gravitationskraft. Das ist aber bei allen Keplerbahnen so. Deshalb ist man auf Keplerbahnen schwerelos.

Absolut nicht. Unsere Sonne kann einen Lichtstrahl nur um Bruchteile eines Grades umbiegen. Wenn aber das Licht auf eine Kreisbahn gezwungen wird, liegt dem eine extreme Raumkrümmung zugrunde und wir können einfach nicht so tun, als sei die Geometrie dort so flach wie bei uns auf der Erde und das Dreieck hätte 180 Grad. Hat es nicht, diese Geometrie hat verblüffende Ähnlichkeit mit dem von Henry Poincaré ersonnenen hyperbolischen Universum, das sich ergibt, wenn man die Außenwelt an einem Einheitskreis spiegelt.

http://de.wikipedia.org/wiki/Hyperbolische_Geometrie
(Poincarésches Kreisscheibenmodell)

Es ist ja im Intro des Artikels schon gesagt worden, dass die Fliehkraft im Nahbereich negativ wird, d.h. nach innen wirkt. Dann muss es einen neutralen Bereich geben, auf dem die Fliehkraft eben null ist und das ist nun auf diesem Radius von 1,5 Gr der Fall, der im Poincaré-Universum als Einheitskreis bzw. -kugel fungiert.

Das alles ist mathematisch unterlegt, ist aber der Anschauung nicht ganz unzugänglich. Nimm an, der Forumsausflug führt uns an den Rand eines Ereignishorizonts, wo wir durch Versprühen von Anti-Gravitations-Spray unser Absacken auf den Grund des Schwarzen Lochs verhindern.

Erst einmal sehen wir uns um. Zwar ist es ringsum stockfinster, aber es ist nicht so, dass wir überhaupt nichts sehen. Nach oben ist ein Loch, durch das wir das Firmament sehen und zwar komplett, auch die Sterne, die eigentlich hinter dem SL liegen, denn deren Licht ist zu uns her gekrümmt worden. Ein nicht unbequemer Platz für Astronomen, denn hier kann man in sämtliche Richtungen schauen, ohne den Kopf zu drehen.

Jetzt beleuchten wir einen der Großkreise auf dem 1,5 Gr mit einer Neonröhre. Wie nehmen wir diese wahr? Nun, als Gerade. Und hier nun greift das von Albert Einstein gefundene Prinzip des "zutreffenden Augenscheins". Will sagen, in einer verzerrten Raumzeit sind die tatsächlichen Wirkungen der Felder so, wie sie von unserem Auge wahrgenommen werden. Wenn wir die Bahn also als Gerade wahrnehmen, heißt das, dass dort keine Fliehkraft auftritt.

Machen wir den Neonring noch enger, dann ist der "gesehene" Kreis der am Einheitskreis gespiegelte tatsächliche. Will sagen, die Krümmung am nächsten Punkt ist vom Schwarzen Loch weg und die Fliehkraft wäre demnach auf dieses hin gerichtet. Mithin negativ.

Leider wird dieses Wissen weitgehend ignoriert. Keplerkreise, wie im flachen Raum kann es unter diesen Bedingungen nicht geben.

Damit habe ich kein Problem; denn ich will Dir die Idee der Ladungstrennung gar nicht ausreden. In diese Überlegungen müsste dann allerdings auch einfliessen, dass da nicht nur Ladungen, sondern auch Materie und Antimaterie getrennt würde.

Meine Worte !

Ja, nach der Penrose-Hypothese nicht, aber die ist eben auch nur eine Hypothese.

Aber mit gravierenden Auswirkungen. Gammastrahlung wäre ideal, um Informationen über Pulsare und Schwarze Löcher zu erfahren. Aber das meiste kommt bei uns nicht an, wegen "Paarerzeugung", wie es richtig heißt.

Der weitaus grösste Teil sowieso aus der primordialen Nukleosynthese.

Akzeptiert. Aber wenn es nur diese Möglichkeit gäbe, stünde fest dass sich im jetzigen Universum nur Materie in Energie verwandeln kann, das Umgekehrte hingegen ausgeschlossen ist. Das würde ja damit enden, dass wir irgendwann unser Universum "verheizt" haben.

Nein, das ist gar nicht elegant, sondern falsch. Nur Teilchen können Ladung tragen und somit mit einem Magnetfeld wechselwirken, Gammastrahlen nicht.

Orbit

Nie habe ich etwas anderes behauptet.

Gruß Artur
 
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