Wie entsteht ein schwarzes loch?
Wie genau(bitte gaanz genau) entsteht ein schwarzes Loch? Und könnte es auch auf oder in unserem planeten (oder einem anderem) entstehen?
Ich bin neu in diesem Thema aber es interessiert mich soooo sehr. Würde mich freuen wenn ihr mir helfen könnt. Ich will immer alles ganz genau wissen also verzeiht wenn ich komische Nachfragen stelle🥲
5 Antworten
"große" schwarze Löcher werden schon in anderen Antworten abgehandelt. Deine Fragestellung läßt aber auch den Gedanken an "kleine" schwarze Löcher vermuten, das wurde wohl noch nicht beantwortet.
Theoretisch kann man ein kl.SL auch in einem Teilchenbeschleuniger erzeugen - sehr theoretisch ... indem man 2 Protonen (nur als Beispiel) mit annähernd Lichtgeschwindigkeit aufeinander Prallen läßt, dabei haben die ein mehr als 1000-faches der normalen Energie. Ab einem gewissen Limit kommt so genug Energie (und damit Masse) zusammen, um eine (sehr winzige) Singularität zu erzeugen. Allerdings zerplatzt die praktisch unmittelbar in einem Teilchenschauer aus Hawking-Strahlung (resultiert aus dem exorbitant gigantischen GravitationsGradienten, d.h. der Raum ist lokal extrem inhomogen gekrümmt, was diese Teilchen (beliebige Typen - jeweils mit zugehörigen AntiTeilchen!!) entstehen läßt. (Hawking-Strahlung ist auch im Wikipedia erläutert)). Die Zeit, für die das SL stabil ist, reicht nicht, um nennenswerte Mengen weiterer Materie einzusammen, was das SL stabilisieren würde. Genauer: ein kl.SL konvertiert Materie (vor allem die eigene) direkt in Strahlung, in der Form einer Explosion. Folglich sehe ich keine Gefahr durch künstliche kl.SL.
Gr.SL machen das gleiche: konvertieren (eigene) Materie in Strahlung, aber mit einer viel niedrigeren Temperatur bzw. Rate. Daher sind die stabiler als sonst irgendwas im Universum. Trotzdem haben sie jeweils ein Verfallsdatum. Aber wer will schon 10^100 Jahre warten ...
normale materie kann sich nicht mit lichtgeschwindigkeit bewegen, deine these ist physikalisch leider total falsch
"schwarzes loch" ist eine wortschöpfung eines amerikanischen astronomen, der dieses phänomen kreativ beschreiben wollte, wenn eine gewaltige masse, die durch das kolabieren riesiger sterne entsteht, eine so starke anziehungskraft (gravitation) entwickelt, dass selbst licht nicht mehr entweichen kann, also von außen unsichtbar oder "schwarz" wie ein sehr tiefes loch erscheint.
Okay danke. Ja ich kenn mich eben noch nicht so aus. Ich weiß das das warscheinlich unmöglich ist, aber wenn man 2 magneten hat, und sie mit Lichtgeschwindigkeit an ernander knallen, ist es dann so in der art? Wie du das meintest? Ne oder? Die würden einfach kaputt gehen.. hm ich glaube ich habs noch nicht wirklich ganz verstanden..
Ein SL entsteht, wenn "wahnsinnig viel" Energie (Masse ist auch Energie...) auf "wahnsinnig kleinen" Raum komprimiert wird. Von daher: wenn man ein Sandkorn mit 99.9999..% der Lichtgeschwindigkeit auf einen Felsen knallt, kann auch ein SL entstehen. Nur ist das praktisch nicht machbar, dem Sandkorn diese Geschwindigkeit mitzugeben. Beachte: wenn das Sandkorn aufprallt wird es "zusammengeschoben" (wie ein Auto bei einem Unfall), und damit die Energie auf noch kleinerem Raum gepackt. Wenn die Details passen (Energie, Masse, Material, ...) wird dabei der Schwarzschild-Radius unterschritten. Allerdings ... die Verteilung der Materie im "Sandkorn" muß bereits ultrakompakt sein (d.h. Neutronium), was wir nicht herstellen können, und als "Felsen" müßte man die Oberfläche eines Neutronensternes verwenden - damit das Zusammenknautschen + MaterieDichte ausreichend sind, daß das klappen kann. Könnte man durchrechnen, aber nicht machbar. Ggf. würde dann der Neutronenstern in das SL kollabieren, da die lokale Materiedichte ausreichen dürfte, den Materieverlust durch HawkingStrahlung zu kompensieren. Der "Knall" dürfte dann mit einer Supernova mithalten ... also "Ohren zuhalten" ... ;)
Ein Schwarzes Loch entsteht beim Kollaps eines massereichen Sternes, der seinen "Brennstoffvorrat" aufgebraucht hat und die Gravitation die Oberhand bekommt. Der stürzt dann in sich zusammen, wobei die Gravitation so stark ist, dass nicht einmal die Abstoßungskräfte zwischen Atomen den Kollaps aufhalten können. Es entsteht entartete Materie, die quasi in einem Punkt konzentriert ist, dem Schwarzen Loch.
Vielen Dank ☺️
Was ist Kollaps?
Was genau ist Gravitation? Ich kenne das wort,aber weiß nicht genau was es ist.🙏🏻
Ich versteh nicht ganz.. warum bricht der stern nicht einfach aus ernander und die stückr fliegen rumm? Sorry fals du es schon erklärt hast hab ich es nicht ganz verstanden. Was genau passiert da, mit dem kaputten stern? Woher kommt diese kraft dass das schwarze Loch entstehen kann?
In der Lebensphase eines Sterns halten ihn zwei Kräfte in Form: die Gravitation (die von außen wirkt) und eine von innen wirkende Kraft, die durch die Reaktionen innerhalb des Sterns entsteht. Die Gravitation (auch Schwerkraft genannt) ist dabei die gleiche Kraft wie die, die uns Menschen auf dem Erdboden hält. Solang sich beides im Gleichgewicht behält, passiert nicht viel. Wenn allerdings die reagierenden Stoffe zum Ende des Lebens eines Sterns langsam zur Neige gehen, lässt die Kraft, die von innen wirkt, nach und so drückt die Gravitation ungehindert alles "auf einen Punkt". Wenn der Stern massereich genug ist, entsteht dann ein Schwarzes Loch.
Okay danke ☺️
Die schwerkraft drückt den stern von außen zusammen? Oder von innen außernander?
Die Voraussetzung zur Entstehung eines schwarzen Loches ist ein äußerst massereicher Stern. Unsere Sonne hat beispielsweise nicht genügend Masse, um sich eines Tages zu einem schwarzen Loch zu entwickeln. Es bedarf der 7-8x Fachen Masse unserer Sonne. Ein Stern funktioniert wie ein Atomkraftwerk. Im Kern der Sonne werden schwere Elemente durch Kernfusion verbrannt. Wenn der Stern kein Wasserstoff mehr haben kann, weil es aufgebraucht ist. Das passiert mit allen Elementen und es wird immer schwerer und schwerer bis eines Tages Eisen erreicht wird. Eisen kann aber keine Energie durch Fusion freisetzen, sodass die Endzeit der Sonne erreicht ist.
Auf unsere Sonne herrscht viel Gravitation und ohne diese Energie kann man nicht gegen diese Kraft wirken. Der Druck wird immer stärker und dann "BUMMM". Der Kern explodiert wegen ihrer eigenen Schwerkraft. Es entsteht eine Supernova und der Kern wurde so stark zusammengedrückt, dass die Dichte ins unendliche geht und eine Singularität entsteht. Das ist dann ein schwarzes Loch.
Oha vielen lieben Dank 🥰 das hat mir geholfen. Aber du meintest die sonne kann nicht zu einem werden. Danach hadt du aber offt "unsere sonne" gesagt.. und das ihr kern explodiert. Meintest du stern? Oder versteh ich gerade etwas falsch? Es gibt dann bestimmt sterne die Größer sind als die sonne oder? Waren Menschen schon mal auf so einem Stern?
Achso ja, also ich meinte Sterne generell. Denn auch unsere Sonne wird eines Tages Eisen erreichen, welche keine Energie durch Kernfusion freisetzen kann. Sobald dies der Fall ist, wird auch unsere Sonne eines Tages "explodieren". Bloß zu keinem schwarzen Loch werden, weil die Masse zu gering ist.
Masse hat nebenbei gesagt auch nichts damit zu tun, wie groß etwas ist, sondern sie gibt die Menge der enthaltenen Materie in einem Körper an. Also wie leicht oder schwer ein Körper ist.
Ein Körper muss folglich extrem, extrem schwer sein, damit es zu einem schwarzen Loch wird. Es gibt Sterne im Universum, die 1000x kleiner als sehr große Sterne sind und sie wiegen trotzdem mehr, also haben mehr Masse. Das nur zur Veranschaulichung, dass es hier nicht um die Größe der Sonne, sondern nur im die Masse geht.
Okay danke! Also egal ob wir in was weiß ich wie vielen tausend jahren noch exestieren, irgendwann haben wir also eh keine Sonne mehr?
Ja, aber hier sprechen wir über mehrere Milliarden Jahre. Also noch genügend Zeit, um als menschliche Spezies, andere Sternensysteme mit funktionierenden Sonnen zu besiedeln.
Zu deiner vorherigen Nebenfrage noch: Bis jetzt hat es kein Mensch außerhalb underes Sonnensystems geschafft (nur Sonden; aber auch hier nicht viele und diese werden auch noch eine ganze Weile mehr brauchen, um in ein anderes Sternsystem zu kommen.). Der einzige Himmelskörper außer der Erde, auf dem Menschen waren, war der Mond. Des Weiteren wird eine Landung auf einem Stern wohl nie möglich sein, weil dieser zumindest in seinen äußeren Schichten nur aus Gasen besteht, was eine feste Oberfläche unmöglich macht.
Oh okay danke sehr ! Wieder was dazu gelernt ^^ ich dachte sterne wären aus Stein 😅
Stellare SL entstehen durch Kollaps am Lebensende hinreichend großer Sterne (die Sonne ist dafür zB zu klein).
Supermassive SL in aktiven Galaxienkernen entstehen u.a. durch Verschmelzung kleinerer SL bzw als sog. primordiale SL aus sehr großen Gaswolken kurz nach Beginn des Universums.
Je mehr Materie sich an einem Ort befindet, desto mehr Gravitation („Schwerkraft“) wirkt auf sie ein. Manche Sterne sind so groß bzw. schwer, dass sie eigentlich unter ihrer Gravitation in sich zusammenfallen sollten. Alle Materie sollte also auf einen einzigen Punkt im Raum kollabieren. Das ist in etwa so, wie wenn du versuchst, einen riesigen Berg immer kleiner und kleiner zu drücken, bis er in eine kleine Streichholzschachtel passt, und ihn dann immer noch weiter zusammen drückst – solange, bis der ganze Berg auf einen kleinen Punkt konzentriert ist.
Der Grund, warum solche großen Sterne existieren können ohne direkt zu kollabieren ist, dass in ihrem Inneren ein riesiges Fusionskraftwerk existiert. Im Inneren von Sternen werden bestimmte Elemente wie Wasserstoff und Helium zu komplexeren Elementen fusioniert. Sterne nehmen zum Beispiel zwei Wasserstoffatome und fusionieren diese zu einem Heliumatom.
Bei dieser Kernfusion werden Unmengen Energie in Form von Strahlung und Wärme freigesetzt (weshalb die Menschen auch an der Kernfusion als Quelle für elektrischen Strom forschen), und damit auch ein enormer Druck, der der Gravitation entgegen wirkt. Diese großen Sterne sind somit wie eine riesige Waage, die im genauen Gleichgewicht ist: Auf der einen Seite ihre Gravitation, die den Stern zusammenzieht, auf der anderen Seite die durch die Kernfusion entstehende Energie, die der Gravitation entgegen wirkt.
Irgendwann geht den Sternen ihr „Brennstoff“, also Atome, die sie fusionieren können, aber aus. Wenn das passiert, kann der Stern das Gleichgewicht nicht mehr halten. Die Gravitation gewinnt die Oberhand. Sehr große Sterne (etwa 10-mal so groß wie unsere Sonne) kollabieren dann unter ihrem eigenen Gewicht zu einem Schwarzen Loch – also einem Punkt, an dem alle Materie auf ihn konzentriert ist. Diese Materie, die auf einen Punkt konzentriert ist, übt aber natürlich weiterhin Gravitation aus. Daher werden Objekte in seiner Nähe wie andere Sterne angezogen und „fallen“ folglich auch in das Schwarze Loch. Die Schwerkraft ist an diesem Punkt so stark, dass nichtmal mehr Licht entweichen kann – weshalb es dunkel / schwarz ist.
Kleinere Sterne wie unsere Sonne kollabieren zwar auch unter ihrer Gravitation, aber die Gravitation ist in diesem Fall nicht so stark, dass es für ein Schwarzes Loch reicht. Dann entstehen andere Himmelsobjekte wie Weiße Zwerge oder Neutronensterne, die für das menschliche Auge noch sichtbar sind.
Vielem vielen Dank für diese ausführliche Erklärung! Das hat mir mega geholfen 😊 ich mag deinen Schreibstil 😁 danke dir
Vielen lieben Dank für die ausführliche Antwort 😊 das ist nett das du das mit erklärt hast! Heißt das wenn ein mensch mit Lichtgeschwindigkeit vom himmel aufdie erde fallen würde(oder etwas anderes, ka wie ich jetzt auf mensch komme) würde auf der erde dann ein schwarzes loch entstehen?