Schwarze Löcher: Auch in realistischer Umgebung keine Haare

astronews.com Redaktion

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Schwarze Löcher haben keine Haare: Mit diesem Satz beschreiben theoretische Astrophysiker die Erkenntnis, dass sich diese eigentümlichen Objekte nur durch Masse, Rotation und elektrische Ladung charakterisieren lassen. Nun konnte gezeigt werden, dass die Aussage nicht nur im idealisierten Fall, sondern auch unter realistischen astrophysikalischen Bedingungen gilt. (23. März 2015)

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pane

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Hallo, dann habe ich da gleich mal ein paar Fragen dazu:

Könnte ein schwarzez Loch, nicht zumindest theoretisch, auch eine Farbladung haben?

Wenn einem schwarzen Loch noch nicht einmal Photonen entkommen kann, dann dürfte ihm doch, aus dem geleichen Grund, auch kein Graviton entkommen, und man dürfte von dem Loch gar nichts merken. Jedenfalls solange nicht irgendwas da hineinfällt, und das muss ja nicht sein.

Wenn zwei schwarze Löcher verschmelzen, werden sie doch viel größer. Ist das Richtig? Was passiert denn mit dem Material, dass sich da gerade in der Gegend befindet? Wird das denn einfach zu dem neuen schwarzen Loch hinzugefügt? Das könnte doch der Begin einer Kettenreaktion sein, das schwarze Loch wächst und wächst und wächst. In so einem glaktischen Zentrum ist ja ausreichend Material vorhanden.

Mit freundlichen Grüßen
pane
 

ralfkannenberg

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Wenn zwei schwarze Löcher verschmelzen, werden sie doch viel größer.
Hallo pane,

was verstehst Du unter "grösser" ? - Wenn entartete Materie verschmilzt, so wird sie kleiner, weil die Schwerkraft sie weiter zusammendrückt und es keinen Strahlendruck wie bei den Hauptreihensternen gibt, der dem entgegenwirken könnte.

Bei Schwarzen Löchern ist eine solche Betrachtung nicht möglich, weil wir keine Kenntnis darüber haben, was jenseits des Horizontes passiert. Hier kann man nur feststellen, dass der Horizont grösser wird, obgleich die Masse dahinter einen immer "kleineren Raum" einnimmt, da ja nichts den Gravitationskollaps stoppen kann.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

ralfkannenberg

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Könnte ein schwarzez Loch, nicht zumindest theoretisch, auch eine Farbladung haben?
Hallo pane,

meines Wissens nicht, denn wegen des confinements würden bei hinreichend viel Energie farbneutrale Quarks und Mesonen, evtl. auch Bi-Mesonen und/oder Pentaquarks entstehen.


Freundliche Grüsse, Ralf
 
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mac

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Hallo pane,

Wenn zwei schwarze Löcher verschmelzen, werden sie doch viel größer. Ist das Richtig?
wenn Du statt ‚viel‘ ‚Radius proportional zu ihrer Gesamtmasse' schreibst, dann grob ja.



Was passiert denn mit dem Material, dass sich da gerade in der Gegend befindet? Wird das denn einfach zu dem neuen schwarzen Loch hinzugefügt?
ganz grob ja. Das in der nähe befindliche Material ist in den Akkretionsscheiben. Bei einer Annäherung der beiden schwarzen Löcher ist das Material zwischen ihnen zu schnell, um auf der Umlaufbahn zu bleiben. Ein Teil wird entkommen, ein Teil nicht. Das ist aber kompliziert und hängt davon ab wie der Umlauf der Akkretionsscheiben und der Umlauf der beiden schwarzen Löcher umeinander aussieht, wie das Massenverhältnis ist usw. Es gibt Simulationen zu solchen Ereignissen.



Das könnte doch der Begin einer Kettenreaktion sein, das schwarze Loch wächst und wächst und wächst. In so einem glaktischen Zentrum ist ja ausreichend Material vorhanden.
Nein. Die Materiedichte in den Zentralregionen einer Galaxis ist dazu auf jeden Fall extrem viel zu gering. Rechne Dir aus wie groß der Schwarzschildradius z.B. von Saggitarius A ist und vergleiche das mit dem durchschnittlichen Sternenabstand im Kern der Milchstrasse. (Schwarzschild reicht zum Verständnis völlig aus, muß nicht Kerr sein)

Außerdem gibt es einen Effekt, der beliebige Fressraten sicher ausschließt: Das Gas in der Akkretionsscheibe strahlt (durch Kollisionen/Anregung/Emission) so ‚hell‘, daß es nachströmendes Gas auch sehr weiträumig so lange vertreibt, bis nur noch so wenig kommt, daß der Strahlungsdruck nicht mehr ausreicht. Aus einem ähnlichen Grund gibt es keine beliebig großen Sterne. Durch ein, mehrere 10E6 bis mehrere 10E9 Sonnenmassen schweres SL, werden auf diesem Wege bedeutende Mengen des Gases einer Galaxie (die sich ja oft in Galaxienhaufen befindet) in den intergalaktischen Raum befördert (Strahlungsdruck u. Jet) So viel, daß die extragalaktische Gasmasse eines solchen Galaxienhaufens größer ist, als die Masse der Sterne der Galaxien ihrer Mitglieder.

Siehe auch:
http://de.wikipedia.org/wiki/Kerr-Metrik
http://www.astronews.com/news/artikel/2015/01/1501-003.shtml
http://de.wikipedia.org/wiki/Aktiver_Galaxienkern
http://scienceblogs.de/astrodicticu...ive-kollision-supermassiver-schwarzer-locher/
http://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_cluster
https://astro.uni-bonn.de/~peter/Lectures/intro2.pdf
Herzliche Grüße

MAC
 
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Herr Senf

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Und nun meint Stephen Hawking,

daß Schwarze Löcher doch keine Glatze haben, sondern einen "weichen Photonenflausch".
Um das quantenmechanische Informationsparadoxon wegzukriegen, sollen am Ereignishorizont Photonen mit Energie fast Null verbleiben.
Diese behalten also die Information der eingefallenen Teilchen, die dann von der Hawking-Strahlung beim Verdampfen aufgenommen wird.
Anstelle eines "glattrasierten" Horizonts, gibt es eine dünne "Informationshülle" ähnlich einem Hologramm.
Allerdings sind die "weichen Photonen" erstmal genauso unmeßbar wie die Hawking-Strahlung auch, aber "einfach" plausibel
und man kommt ohne sonstige weiter "an den Haaren herbeigezogenen" schwierig zu begründenden Annahmen aus.
Das würde die Einführung eines vierten Parameters zur Beschreibung Schwarzer Löcher bedeuten.

Quelle http://arxiv.org/pdf/1601.00921.pdf
 
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ralfkannenberg

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Allerdings sind die "weichen Photonen" erstmal genauso unmeßbar wie die Hawking-Strahlung auch, aber "einfach" plausibel
und man kommt ohne sonstige weiter "an den Haaren herbeigezogenen" schwierig zu begründenden Annahmen aus.
Das würde die Einführung eines vierten Parameters zur Beschreibung Schwarzer Löcher bedeuten.

Quelle http://arxiv.org/pdf/1601.00921.pdf
Das könnte eine Arbeit sein, von der man noch in 100 Jahren spricht !
 

Bernhard

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Das könnte eine Arbeit sein, von der man noch in 100 Jahren spricht !
Hallo Ralf,

in der Conclusion der Arbeit steht, dass mit der Arbeit das Informationsparadoxon noch nicht gelöst ist, dass aber wichtige Werkzeuge dafür entwickelt wurden. Man sollte die Arbeit deswegen wohl eher als "wegweisend" aber noch nicht als "bahnbrechend" bezeichnen. Ich gebe Dir aber recht, dass die Arbeit schon "etwas" hat und man darf auf Folgearbeiten gespannt sein. Beeindruckend, dass S.H. noch immer derart aktiv ist.
 
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TomS

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Könnte ein schwarzez Loch, nicht zumindest theoretisch, auch eine Farbladung haben?
Ja, nach der ART ist dies sicher zulässig (wie für jede weitere Ladung wie Isospin / Flavor oder schwache Ladungen). Eine mikroskopisch isolierte Farbladung ist jedoch gemäß der QCD verboten (wobei es auch für dieses Verbot keine exakten mathematischen Beweis gibt).

Wenn einem schwarzen Loch noch nicht einmal Photonen entkommen kann, dann dürfte ihm doch, aus dem geleichen Grund, auch kein Graviton entkommen, und man dürfte von dem Loch gar nichts merken.
Das ist ein Missverständnis.

Das Gravitationsfeld ist zunächst mal bereits da und muss nicht erst aus dem Zentrum heraus in den umgebenden Raum propagieren. Auch wäre dies rein klassisch kein Graviton sondern eine "Gravitationswelle".

Vergleiche eine elektrische Ladung Q mit Potential ~ Q/r; dieses elektrische Potential wird nicht durch propagierende el.-mag. Wellen oder Photonen gebildet; man kann die klassische Elektrodynamik so formulieren, dass tatsächlich dieser rein statische Anteil existiert; für die ART ist das mathematisch deutlich komplizierter, funktioniert jedoch im Prinzip ähnlich.

Betrachte eine sphärisch symmetrische Massenverteilung mit Radius R mit statischem Gravitationsfeld. Wenn nun ein Gravitationskollaps stattfindet, dann ändert sich dieses Feld außerhalb von R nicht, d.h. es bleibt statisch. Das Gravitationsfeld eines schwarzen Lochs darf man sich demnach als Überbleibsel des Gravitationsfeldes des Vorgängersternes vorstellen.
 
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