Wie entstehen Schwarze Löcher?

Im Prinzip sind Schwarze Löcher nichts anderes als tote Sterne. Ist ein Stern am Ende seines Lebens angekommen, bricht dieser im Inneren völlig zusammen, ist dieser Stern dann auch noch schwer genug, wird daraus ein Schwarzes Loch. Dieser Stern muss dann aber auch wirklich sehr schwer sein. Unsere Sonne wird niemals zum Schwarzen Loch, dafür wäre sie zu leicht. Schwarze Löcher entstehen deswegen aus Sternen, weil dort der Druck im Inneren groß genug ist, um eine Kernfusion zu starten. Und so unterscheiden sich auch Sterne von Planeten. Denn es gibt zwar Planeten, die ebenfalls aus Gas bestehen, diese haben aber keine Fusionsreaktion in ihrem Inneren.

Es kommt auf die Dichte an!

Aber im Grunde genommen kann man nicht sagen, wie schwer ein Schwarzes Loch sein muss, um ein Schwarzes Loch zu sein, denn es kommt auf die Masse in Relation zur Größe an. Das heißt, dass die Masse von unserer Erde theoretisch ausreichen würde, um zu einem Schwarzen Loch zu werden. Nur sind die Teilchen aus denen unsere Erde besteht ziemlich großräumig verteilt, das bedeutet dass die Masse unserer Erde nicht sonderlich dicht ist. Aber genau diese Dichte macht ein Schwarzes Loch aus. Würde die Masse unserer Erde zu 9 Millimeter schrumpfen wäre sie ein Schwarzes Loch beziehungsweise würde sie zu einem Schwarzen Loch werden. Unsere Sonne, die immerhin schon 333 Tausend Mal so schwer ist, müsste gerade mal auf 3 Kilometer schrumpfen um zu einem Schwarzen Loch zu werden.

Je mehr Masse, desto größer die Anziehungskraft

Ein anderes Beispiel: Unsere Erde hat eine Masse. Diese Masse zieht uns in Richtung Mittelpunkt der Erde. Jetzt ist diese Anziehungskraft der Erde so hoch dass man mit etwa 11,4 Kilometern pro Sekunde reisen muss um überhaupt hier wegzukommen. Willst du also zum Beispiel zum Mond, musst du erstmal mit 11,4 Kilometern pro Sekunde fliegen um aus dem Schwerefeld der Erde rauszukommen. Das bedeutet: Je schwerer ein Planet ist, also je stärker die Anziehungskraft ist, desto schneller musst du sein, um hier wegzukommen. Und gibt es denn Objekte bei denen die Entweichgeschwindigkeit (bei der Erde ist sie bei 11,4 Kilometer pro Sekunde) so hoch ist wie die Lichtgeschwindigkeit? Hier wären wir wieder bei diesen 9 Millimetern. Wäre die Erdmasse auf diese Größe komprimiert, müsste man mit Lichtgeschwindigkeit oder mit Überlichtgeschwindigkeit fliegen um aus diesem Schwerefeld herauszukommen. Das bedeutet also folgendes: Wird diese Entweichgeschwindigkeit so hoch wie die Lichtgeschwindigkeit, also 299.792 Kilometer pro Sekunde, dann wird dieses Objekt zu einem Schwarzen Loch. Und wie eben gesagt, die Erde oder auch die Sonne könnten alleine nur von ihren Massen her zu Schwarzen Löchern werden, wären aber dafür zu groß. Wenn anstelle unserer Sonne ein Schwarzes Loch wäre, würde das der Erde nichts ausmachen, solange dieses so viel Masse besitzt wie unsere Sonne.

Weshalb sind Schwarze Löcher schwarz?

Wie können wir denn Schwarze Löcher jetzt eigentlich sehen? Direkt kann man Schwarze Löcher natürlich gar nicht sehen. Denn  ein Schwarzes Loch reflektiert kein Licht. Aber wir können die Auswirkung eines Schwarzen Loches sehen. Denn wenn beispielsweise viel Gas auf ein Schwarzes Loch zu kommt wird es beschleunigt und heiß. Diese heiße Strahlung können wir dann in Form von Röntgenstrahlung sehen. Sonstige Eigenschaften eines Schwarzen Loches: Es kann natürlich rotieren, ansonsten gilt hier auch eine direkte Umsetzung der wohl bedeutendsten Formel der Physik, denn wenn Materie in so ein Schwarzes Loch gerät verwandelt sich diese direkt in Energie. An was erinnert uns das? Richtig,  E=mc², also Energie = Masse * Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat.

Vielen Dank an Thomas vom Kanal AllesPhysik für diesen Beitrag!

Hier klicken für ein Video zum Thema „Es gibt keine Schwarzen Löcher? Stephen Hawking schmeißt alles um!“.



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