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Thema: ULX: Gefräßiges Schwarzes Loch in M31

  1. #1

    Standard ULX: Gefräßiges Schwarzes Loch in M31

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    Bei der Suche nach Novae in unserer Nachbargalaxie Andromeda sind Astronomen auf ein stellares Schwarzes Loch gestoßen, das mit einer sehr hohen Rate Materie verschlingt. Durch Beobachtungen im Radiobereich gelang es sogar, einen sogenannten Jet nachzuweisen. Durch die Untersuchung des Systems hoffen die Forscher mehr über die Vorgänge in unmittelbarer Nähe eines Schwarzen Lochs zu erfahren. (13. Dezember 2012)

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  2. #2
    Registriert seit
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    76

    Standard Verstaendinisfrage

    Hallo zusammen!

    Ich hab mal eine generelle Verstaendisfrage zur Entstehung von stellaren schwarzen Loechern.

    Sagen wir ich habe ein Doppelsystem aus einem massereichen Neutronenstern der sehr knapp am Erreichen der Masse zum voelligen Kollaps ist. Als Begleiter haben ich einen weiteren Stern von dem der Neutronenstern Masse aufnehmen kann.

    Irgendwann erreicht der Neutronenstern die kritische Masse und kollabiert weiter zu einem schwarzen Loch mit einem Schwarzschildradius und einem Ereignishorizont.

    Soweit so gut.

    Was ich nicht verstehe ist, warum beides, Entstehung eines schwarzen Loches und ein Kernkollaps gleichzeitig vonstatten geht. Sollte nicht schon vor dem Kollaps ein Ereignishoriont im inneren des Neutronensterns entsehen oder ist genau dieser Vorgang letztlich fuer den Kollaps verantwortlich (quasi die Ueberschreitung der Massegrenze zur Entstehung eines Ereignishorizonts im inneren des Neutronensterns verursacht dessen Kollaps in das schwarze Loch hinein.)

    In anderen Worten, mir ist nicht klar warum der Neutronenstern erst kollabiert und dann einen Ereignishorizont aufbaut wo doch der Massenunterschied im Extremfall rein theoretischer Natur ist.

    Danke fuer Verstaendishilfe!

  3. #3
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    1.807

    Standard

    Moin,
    Ich weiß, ehrlich gesagt, nicht, wo deine Frage ist. Jedes massebehaftete Objekt hat einen Ereignishorizont.
    cs, Frank
    frank-specht.de

  4. #4
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    Standard

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    Zitat Zitat von FrankSpecht Beitrag anzeigen
    Jedes massebehaftete Objekt hat einen Ereignishorizont.
    Nein, das stimmt nicht.

    Betrachten wir unsere Sonne der Masse M; befände sich die gesamte Masse innerhalb des Schwarzschildradius R(M), so läge in der Realität ein EH vor. Da dieser gedachte Schwarzschildradius jedoch innerhalb unserer Sonne liegt, gilt dort zunächst mal eine andere Geometrie. Und da innerhalb dieses gedachten Schwarzschildradius eben nicht genügend Materie vorhanden ist, definiert dieser gerade keinen real existierenden EH. Man kann nun dieses Spielchen fortsetzen, jeden beliebigen Radius R betrachten, die Masse M(R) innerhalb von R bestimmen und mit der jeweiligen kritischen Masse M(R) vergleichen. Man stellt im Falle der Sonne für jeden beliebigen Radius R fest, dass innerhalb von R zu wenig Masse (weniger als die kritische Masse) vorhanden ist, so dass für keinen Radius R ein EH real existiert!


    Man betrachtet im einfachsten Fall eine kugelsymmetrische, drucklose Staubwolke beliebiger Größe. Diese kollabiere nun unter ihrer eigenen Gravitation. Der Kollaps finde dabei exakt sphärisch statt, d.h. es gibt keine Abstrahlung von Gravitationswellen. Damit spürt man bei Radius R immer exakt die selbe Gravitation der weiter innen existierenden Materie bei r<R; diese Gravitation bei R bleibt immer gleich stark; sie wird jedoch stärker für jedes einzelne Staubteilchen, das ja hin zu kleineren Radien fällt.

    Nun betrachtet nun einen beliebigen Radius R währende des Kollaps; wenn sich innerhalb dieses Radius R eine Masse M(R) befindet, so dass diese größer ist als die entsprechende kritische Masse (dies bedeutet auch, dass die Raumzeit bei R bestimmte geometrische Eigenschaften * haben muss), dann liegt ein Ereignishorizont vor; dieser EH existiert nun bei dem größten R, für das die Eigenschaften (*) noch gelten. Während des Kollaps fällt eine kleine Materiemenge dM durch den EH bei R und vergrößert diesen zu R+dR. Dabei ist es unerheblich, wie viel weiter außen liegender Staub noch existiert.

    Das Bild ist für einen kollabierenden Neutronenstern natürlich nicht direkt anwendbar, da dieser nicht drucklos ist (ganz im Gegenteil) aber die geometrische Überlegung bleiben gültig. Der EH enstteht dann plötzlich, wenn innerhalb eines kritischen Radius R die entsprechende kritische Masse M(R) vorhanden ist

    http://www.pitt.edu/~jdnorton/teachi...ll_st_diag.gif

    Der Link stellt die Entstehung eines EHs für einen Stern dar. Die Materieverteilung kollabiert und es entsteht ein EH. Für einen größeren Stern bzw. eine Staubverteilug würde der EH natürlich innerhalb der noch kollabierenden Materieverteilung liegen, d.h. der EH würde nach der Entstehung weiter wachsen. Insofern ist das Bild nicht ganz korrekt.

    Eine vollständige mathematische Behandlung findet man hier:

    http://www.aei.mpg.de/~rezzolla/lnot...e/collapse.pdf

    Interessant - auch wenn ihr das nicht rechnen wollt - ist das Diagramm auf Folie #31; es zeigt, wie ein EH bei R=0 noch vor dem vollständigen Kollaps entsteht und während des Kollapses anwächst.
    Geändert von TomS (14.12.2012 um 08:23 Uhr)
    Gruß
    Tom

    «Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.»

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