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Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

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  1. Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

    Autor: AllDayPiano 25.04.19 - 08:56

    Die Graviation wirkt ja immer auf das Licht, egal wie stark sie ist, und sorgt damit immer für eine Beugung. Je näher am Ereignishorizont, umso mehr. Der Ereignishorizont müsste zudem auch eine Kugel sein. D.h. egal wie man es dreht und wendet, das Licht müsste doch so gebeugt werden, dass wir von uns aus immer eine Kugel sehen würden?!

  2. Re: Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

    Autor: M.P. 25.04.19 - 09:03

    eine Kugel ist nur als Kugel zu identifizieren, wenn man zumindest *etwas* Licht z. B. in Form von Schattierungen oder ähnliches bekommt.
    Kommt *gar kein* Licht von einem Objekt, kann man nur seinen Umriss erkennen... und der sieht eben aus, wie ein schwarzes Loch...

  3. Re: Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

    Autor: AllDayPiano 25.04.19 - 09:32

    Ja das war doppeldeutig. Ein schwarzes Loch ist eine schwarze Kugel aber wir dürften hier doch eigentlich nur eine leuchtende Sphäre sehen. Das irritiert mich, denn mir geht nicht ein, wieso wir den Ereignishorizont sehen können, auch wenn es in diesem Falle mit viel Bearbeitung und der verquickung unzähliger Datensätze ist.

  4. Re: Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

    Autor: emdotjay 25.04.19 - 09:49

    AllDayPiano schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ja das war doppeldeutig. Ein schwarzes Loch ist eine schwarze Kugel aber
    > wir dürften hier doch eigentlich nur eine leuchtende Sphäre sehen. Das
    > irritiert mich, denn mir geht nicht ein, wieso wir den Ereignishorizont
    > sehen können, auch wenn es in diesem Falle mit viel Bearbeitung und der
    > verquickung unzähliger Datensätze ist.

    den ereignis Horizont also die grenze können sie auch nicht sehen.
    sondern nur die Materie die kurz davor zum leuchten gebracht wurde.

    PS: ein zweidimensionales Konstrukt eine Kugel ist ein Kreis also müsste es matehamtisch korrekt ein schwarzer Kreis heißen. Da aber Materie verschluckt wird nennt man es schwarzes Loch.

  5. Re: Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

    Autor: Blindie 25.04.19 - 10:00

    Ich vermute das liegt an zwei Sachen das wir ein Loch mit Ring drum herum sehen:

    In der Projektion ist die Dichte des Materials die zwischen dem Loch und uns steht viel dünner als am Rand, ein ähnliches Phänomen hat man auch bei Sonnenbeobachtungen, du guckst ja flach auf den Rand und somit nicht senkrecht durch die obersten Schichten sondern Quer.

    2. Mit hoher Wahrscheinlichkeit rotiert das schwarze Loch und ganz sicher die Aktentionsscheibe. Wie wir aus Planetarien Nebeln wissen bilden sich bei so etwas Immer Scheiben in der Rotationsebene aus.

  6. Re: Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

    Autor: AllDayPiano 25.04.19 - 10:57

    Die Gravitation wirkt in alle Raumdimensionen. Dass sich die umkreisende Materie auf einer Scheibe anordnet, ist im Universium der Regelfall. Das schwarze Loch ist also Saturn mit gigantischer Masse.

    Wenn die Lichtstrahlen, die auf Grund der Reibung der Materie um den Ereignishorizont herum ausgesendet werden, dann senden diese in ebenso in alle Raumdimensionen, wobei alles, was dem Ereignishorizont zu nahe kommt, verschluckt wird.

    Soweit sind wir uns wohl einig.

    Jetz werden aber Lichtstrahlen, die nicht verschluckt werden, ebenso stark abgelenkt.



    Das ist natürlich nur ganz schlamping hingepaintet. Aber im Prinzip sollten wir doch eben wegen dieser Beugung einfach nur eine leuchtende Scheibe sehen (also eigentlich eine Kugel, aber auf Grund der Distanz fehlt der räumliche Eindruck).

  7. Re: Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

    Autor: Anonymer Nutzer 25.04.19 - 12:59

    Ach, sorry, beantwortet glaube ich deine Frage nicht, kannste also getrost ignorieren.... ich lass es trotzdem stehen:

    Viel gefährliches Halbwissen, aber meine Interpretation ist diese:

    Was du als Ring siehst, ist die ionisierte, heiße Materie, bzw. das Licht, welches von dieser ausgesendet wird. In Analogie zu den Strukturen von Sternen und Galaxien würde ich aufgrund der Drehimpulserhaltung auch erwarten, dass der Ring in einer Ebene liegt, da zwangsweise Teilchen mit kreuzenden Trajektorien immer wieder kollidieren und somit am Ende einen gleichen Drehimpuls erhalten.

    Aber wie gesagt, nur meine Interpretation, kann 100% falsch sein.



    2 mal bearbeitet, zuletzt am 25.04.19 13:01 durch confuso.

  8. Re: Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

    Autor: Qbit42 25.04.19 - 14:16

    Hier ist ein Video, was ganz gut beschreibt, was man auf dem Bild sieht und warum es so aussieht:

    Youtube: How to Understand the Image of a Black Hole

    Das Schwarze Loch bzw. der Ereignishorizont sind definitiv eine Kugel, da die Schwerkraft ein radial wirkende Kraft ist. Vielleicht sind manche bei dem Wort Loch etwas verwirrt, aber dies soll nur verdeutlichen, dass es hier eine Region im Weltraum gibt, in die alles hinein fällt. Dies ist kein physikalisch definierter Begriff, sondern eine Metapher.

  9. Re: Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

    Autor: Ach 25.04.19 - 14:19

    Vielleicht lässt es sich ja damit erklären, dass das Licht und andere Teilchen abhängig vom ihrem Einfallswinkel und ihrem Einfallshöhengrad am Ereignishorizont verschieden schnell absorbiert werden oder auch nicht absorbiert werden. Vergleichbar mit dem Wasserstrudel in einer leer laufenden Badewanne. Teilchen die man von oben in den Strudel fallen lässt, werden ziemlich unmittelbar verschluckt, während Teilchen, die man in die Rotationsebene wirft, vom rotierendem Wasser in eine Kreisbahn um das Zentrum gezwungen werden, und damit natürlich länger sichtbar bleiben. Analog dazu fallen Teilchen aus einer anderen als der Scheibenebene schneller durch den Ereignishorizont des Schwarzen Lochs, während die auf die Scheibenebene Treffenden von dieser in die Rotation mitgerissen werden. Mit kurz vor Lichtgeschwindigkeit sollte diese Ebene ja auch einen sehr kräftigen, sprich: ziemlich unwiderstehlichen Moment in sich tragen.

    Ob man von der Erde schließlich einen Ring, ein Oval oder nur ein schmales Band beobachtet, dass hängt natürlich ganz wesentlich von Betrachtungswinkel auf die Rotationsscheibe ab.

  10. Re: Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

    Autor: Eheran 25.04.19 - 17:02

    >Ob man von der Erde schließlich einen Ring, ein Oval oder nur ein schmales Band beobachtet, dass hängt natürlich ganz wesentlich von Betrachtungswinkel auf die Rotationsscheibe ab.

    Nein, das spielt quasi keine Rolle, da das Licht eines "schmalen Bandes" ebenso wie ein Ring erscheinen würde, da es "um das Loch herum" gebogen wird und man daher auch die Oben- und Unterseite der theoretisch verdeckten Seite sehen kann. Gibt bei Youtube o.ä. schöne Animationen davon, das erklärt sich vielleicht besser, als in Textform.

  11. Re: Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

    Autor: Ach 25.04.19 - 18:01

    Eheran schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------

    >Nein, das spielt quasi keine Rolle, da das Licht eines "schmalen Bandes" ebenso wie ein Ring erscheinen würde, da es "um das Loch herum" gebogen wird und man daher auch die Oben- und Unterseite der theoretisch verdeckten Seite sehen kann. Gibt bei Youtube o.ä. schöne Animationen davon, das erklärt sich vielleicht besser, als in Textform.

    Naaa, der Effekt macht sich zwar bemerkbar, aber tatsächlich addiert sich die Strahlung des Rings zu dem von dir beschriebenen Lichtglimmen rund um den Event Horizont, bzw,, geht fließend dazu über. Im Bild eines Radioteleskops ist der Ring sogar nochmal deutlicher zu sehen. Das liegt daran, das wir auf dem Bild kein Licht sehen, denn das wird ja vom interstellaren Staub verschluckt. Wir sehen vielmehr Wärmestrahlung in Falschfarben. Diese Wärmestrahlung kommt vom Ring, und dieser besteht nicht (nur)aus Licht, sondern aus echten Partikeln, welche sich durch Reibung auf diese extremen Temperaturen erhitzt. Der hat einen Abstand von mindestens drei Schwarzschildradien und mit diesem Abstand ist dann die Ausbildung des Ringes ganz klar auszumachen, voraus gesetz man schaut auf dessen Kante.

    >Gibt bei Youtube o.ä. schöne Animationen davon,

    Eigentlich spiegeln die Videos den Effekt deutlich wieder. Als Beispiel das bereits im anderen Ast des Threads verlinkte Vid : => How to Understand the Image of a Black Hole

    >das erklärt sich vielleicht besser, als in Textform.

    Daneben dass du da ganz leicht Nutzen und Wert eines Forums unterschätzt : beides macht Sinn! Vids stellen viele Parameter im Zusammenhang dar, Sprache lässt einen Zusammenhänge durch den Vorgang des Bildens einer ganz eigenen Vorstellung nur aus den puren Textinformationen erst wirklich nachvollziehen/verstehen.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 25.04.19 18:06 durch Ach.

  12. Re: Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

    Autor: Eheran 25.04.19 - 22:29

    Man sieht jedenfalls in keinem Fall "nur ein schmales Band", sondern immer einen Kreis. Siehe das Video ab ~7:00.

  13. Re: Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

    Autor: Ach 26.04.19 - 00:59

    Eheran schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Man sieht jedenfalls in keinem Fall "nur ein schmales Band", sondern immer
    > einen Kreis. Siehe das Video ab ~7:00.

    Stirnseitig betrachtet sticht das Band des Rings einfach nur kräftig hervor. Auf der Seite, auf der die Rotation zum Betrachter hin gerichtet ist, sieht man zum Ereignishorizont hin die optische Wölbung des Ringes in Form der Sichel, auf der Seite, auf der die Rotation vom Betrachter weg gerichtet ist, verschwindet die Sichel und der Ring wird immer dunkler. Das liegt an der relativistischen Geschwindigkeit der Rotation, durch welche die (in dem gezeigtem Beispiel)linke Seite optisch blauverschoben und die rechte Seite rotverschoben, also "dunkler" und energieärmer wird.

    So detailliert wollte ich aber überhaupt nicht auf die Optik eingehen in der Erklärung, da stand der Fokus auf der Materieakkretion des Schwarzen Lochs. Korrigiert habe ich dann aber die Behauptung von dir, dass der Betrachtungswinkel keine Rolle spielte, sprich : dass der Ring von jeder Seite gleich aussehen würde.

    Der innere weiße Ring bleibt auf Fotos von der Erde übrigens unsichtbar, weil der aus dicht um den Ereignishorizont rotierenden Lichtphotonen besteht, die auf ihrem Weg zu uns, wie gesagt, vom interstellearen Staub herausgefiltert werden. Von der Erde kann man ins dichte Zentrum der Milchstraße eben nur mit Radioteleskopen blicken. Man müsste also sehr viel näher ran, hinter den Staub, dann könnte man auch den Ring-Effekt mit einem dann optischen Teleskop im Bild festhalten.

    HG, Ach

  14. Re: Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

    Autor: AllDayPiano 26.04.19 - 09:36

    Eine Frage fällt mir dazu noch ein:

    Photonen bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit. Wird ein Photon gebremst, so sinkt seine Wellenlänge wohingegen seine Geschwindigkeit gleich bleibt (was irgendwie für sich genommen schon absolut paradox ist). Was wäre, wenn ein Photon nahe des schwarzen Loches so stark gebremst würde, dass es faktisch "stehen bleiben" würde? Es muss ja dennoch weiter mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sein aber die Frequenz würde immer weiter sinken. Was passiert, wenn die Frequenz auf 0 fällt?

  15. Re: Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

    Autor: Ach 26.04.19 - 10:32

    Naja, das elektromagnetische Wellenspektrum beginnt ja nicht erst bei Infrarot. Infrarot, der Beginn des sichtbaren Lichts, stellt schon mal das obere Ende der Wärmestrahlung dar, unter der Wärmestrahlung kommen die Radarwellen, dann die Radiowellen wie man sie kennt als UKW, MW und LW, die schon mehrere Meter lang sind, und was schließlich mit dem dann "Lange-Welle-Photon" passiert wenn man ihm weiter Energie entzieht, ob ein Photon also wirklich jemals "verhungern" und sich quasi auflösen kann, das ist ne gute Frage, die auch ich einem guten Physiker überlassen muss. Gibt es noch etwas unter der langwelligen Radiostrahlung? Wirklich interessant, gehe nachher mal googlen :]...

    Edit:
    Also wenn man es sich mal Logisch durchdenkt, sich nicht auf den Teilchen- und nur auf den Wellencharakter konzentriert und dazu die Existenz jedes unteren Endes des Spektrums Ignoriert, dann würde die Wellenlänge einfach immer größer und die mitgeführte Energie würde im Verhältnis zur Frequenz im Quadrat immer weiter abnehmen. Und dann müsste man mal schauen, welche anderen physikalischen Effekte dem im Weg stehen, etwa wenn die Wellenlänge sich einem Lichtjahr nähert und/oder die mitgeführte Energie der Plankeinheit, und diesen Kollisionspunkt würde man dann näher untersuchen.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 26.04.19 10:44 durch Ach.

  16. Re: Wieso gibt es überhaupt ein Loch?

    Autor: Ach 26.04.19 - 11:19

    Noch anzumerken : die Lichtjahrlänge war ein wahlloser Wert mit dem ich auf keinen besonderen Punkt anspielen wollte, mit der Plankeinheit schon, denn kleiner geht es nicht, und wenn man da mal drüber nachdenkt, dann sollte da unten irgendwo das Quantenrauschen des Vakuums beginnen, das vollkommen zufällige erscheinen und verschwinden der kleinsten vorstellbaren Teilchen, und da müsste die immer schwächer werdende Welle ja irgendwann landen und sich dort dann unter das Quantenrauschen mischen, sich darin quasi auflösen. So weit so gut, ist aber wie gesagt nur meine Amateur-Annahme, bin mir da selber recht unsicher.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 26.04.19 11:25 durch Ach.

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