![\"Nobelpreis](\"https:\/\/mindthegraph.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/nobel-prize-2020-in-physics.png\")
<\/a><\/p>\nUm das Thema vollst\u00e4ndig zu verstehen, m\u00fcssen wir einige grundlegende Konzepte \u00fcber Schwarze L\u00f6cher kennen, z. B. \"Was ist ein Schwarzes Loch?\", \"Woraus bestehen sie? Wo k\u00f6nnen wir eines finden?\"<\/p>\n
Das erste, was wir wissen m\u00fcssen, ist ein Konzept, das in vielen Bereichen der Astronomie h\u00e4ufig verwendet wird, n\u00e4mlich der Begriff der Raumzeit. Die Raumzeit ist eine vierdimensionale Mannigfaltigkeit, drei Dimensionen des Raums und eine Dimension der Zeit, in einem Koordinatensystem mit (x,y,z,t). Eine interessante Tatsache ist, dass ein einzelner Punkt in diesem Koordinatensystem als Ereignis bezeichnet wird. Damit sind wir bei der Definition eines Schwarzen Lochs angelangt.<\/p>\n
Ein Schwarzes Loch ist eine Raumzeitregion<\/strong> wo die Schwerkraft soooooo stark ist, dass kein Gas, kein Staub, kein Teilchen und nicht einmal das Licht sich davon l\u00f6sen kann! Sie werden alle durch die Schwerkraft in das Schwarze Loch gezogen und verschwinden an einen Ort, der den Wissenschaftlern bis heute unbekannt ist. Das Interessante daran ist, dass es unm\u00f6glich ist, ein Schwarzes Loch zu sehen oder auch nur zu wissen, wo es sich befindet, wenn sich nicht einmal das Licht von dieser Kraft befreien kann. Das ist so, als w\u00fcrde man versuchen, ein schwarzes Objekt vor einem schwarzen Hintergrund zu sehen - man kann es nicht sehen, und wenn doch, ist es sehr schwer. Wie machen die Wissenschaftler das also?<\/p>\n Theoretisch entstehen Schwarze L\u00f6cher in der Regel, wenn ein sehr massereicher Stern, der viel schwerer als die Sonne ist, am Ende seines Lebens kollabiert. Die Masse ist ein sehr wichtiger Faktor, der dar\u00fcber entscheidet, ob sich der tote Stern in ein Schwarzes Loch oder einen Neutronenstern verwandeln wird. Dieser supermassereiche Stern wird durch die Schwerkraft auf einen sehr kleinen Raum gepresst, und um ein Schwarzes Loch zu bilden, kann diese kompakte Masse die Raumzeit verformen, wie die allgemeine Relativit\u00e4tstheorie besagt.<\/p>\n Diese Verformung der Raumzeit erzeugt eine Gravitationsbeschleunigung, die auf das Zentrum des dichten Massenk\u00f6rpers gerichtet ist. Aufgrund dieser Kraft beginnen Gase und Teilchen in der N\u00e4he des Schwarzen Lochs zu rotieren und werden zwangsweise in das Schwarze Loch gezogen. Dieses Ph\u00e4nomen wird als Akkretionsscheibe<\/strong>.<\/p>\n Diese Gravitations- und Reibungskraft bewirkt, dass alle Gase und Teilchen mit elektrischen Ladungen nicht nur einen Temperaturanstieg, sondern auch eine elektromagnetische Strahlung mit verschiedenen Frequenzen wie Infrarot oder R\u00f6ntgenstrahlung erzeugen. Aufgrund dieser erstaunlichen Eigenschaft kann ein Schwarzes Loch \"gesehen\" werden. Das ist gut, aber es erleichtert die Arbeit der Wissenschaftler nicht zu 100 Prozent. Man hat eine Frequenz, die man verfolgen kann, aber man kann immer noch nicht sagen: \"Oh, schau mal, ein schwarzes Loch da dr\u00fcben am Himmel\". Wir k\u00f6nnen das Licht eines schwarzen Lochs nicht mit dem eines normalen Sterns gleichsetzen; sie unterscheiden sich stark voneinander. Aber die gute Nachricht ist, dass das schwarze Objekt vom Anfang nun leicht im schwarzen Hintergrund leuchtet.<\/p>\n Auf dem ersten Bild des Schwarzen Lochs ist die Akkretionsscheibe zu sehen. Das Schwarze Loch ist in diesem Fall 6,5 Millionen Mal schwerer als unsere Sonne und befindet sich in der Galaxie Messier 87, 53 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Das Bild wurde mit der Zeitarbeit von acht verschiedenen Teleskopen auf der ganzen Welt, dem Event Horizon Telescope und einigen anderen Weltraumteleskopen m\u00f6glich, die im April 2017 gleichzeitig Daten von M87 aufnahmen. Jedes dieser Teleskope erfasst verschiedene Daten des Schwarzen Lochs, die dann zu einem Bild zusammengef\u00fcgt werden. Das klingt nach einem einfachen Schritt, aber die Wissenschaftler mussten hart arbeiten, um alle Daten vollst\u00e4ndig zu verstehen und zu wissen, wie sie damit umgehen, welchen Algorithmus sie verwenden und wie sie ihn nutzen.<\/p>\n In einem 1997 ver\u00f6ffentlichten Artikel zeigte Genzel, dass gesammelte Daten aus f\u00fcnf verschiedenen Jahren, von 1992 bis 1996, schnell bewegte Sterne in der unmittelbaren Umgebung von Sgr A* erfassen, und dass sich eine sehr gro\u00dfe und schwere dunkle Masse in der Mitte dieser Sterne befindet. \"Es gibt keine stabile Konfiguration von normalen Sternen, stellaren \u00dcberresten oder substellaren Gebilden bei dieser Dichte\", hei\u00dft es in dem Artikel (GENZEL et al., 1997). Die Schlu\u00dffolgerung: \"Es mu\u00df ein massives schwarzes Loch im Kern der Milchstra\u00dfe geben\".<\/p>\n In einem weiteren 1998 ver\u00f6ffentlichten Artikel von Ghez wurde in einer zwei Jahre dauernden Studie dasselbe Muster von sich bewegenden Anf\u00e4ngen an derselben Stelle festgestellt, wie es in dem Artikel hei\u00dft: \"Spitzenwerte sowohl der stellaren Oberfl\u00e4chendichte als auch der Geschwindigkeitsdispersion stimmen mit der Position des (damals noch kandidierenden) Schwarzen Lochs Sgr A* \u00fcberein\" (GHEZ et al., 1998). Die in der Studie verwendeten Bilder wurden mit Wellenl\u00e4ngen im nahen Infrarotbereich aufgenommen, der Art von Frequenz, die von der Akkretionsscheibe abgestrahlt wird.<\/p>\n Hier ist eine kurze Liste mit diesen Artikeln:<\/p>\n GENZEL, R. et al. \u00dcber die Natur der dunklen Masse im Zentrum der Milchstra\u00dfe. <\/span>Monatliche Mitteilungen der K\u00f6niglichen Astronomischen Gesellschaft<\/b>, v. 291, n. 1, p. 219-234, 11 out. 1997.<\/span><\/p>\n GHEZ, A. M. et al. High Proper-Motion Stars in the Vicinity of Sagittarius A\\ast: Beweise f\u00fcr ein supermassives Schwarzes Loch im Zentrum unserer Galaxie. <\/span>Das Astrophysikalische Journal<\/b>, v. 509, n. 2, p. 678-686, dez. 1998.<\/span><\/p>\n GHEZ, A. M. et al. Measuring Distance and Properties of the Milky Way's Central Supermassive Black Hole with Stellar Orbits. <\/span>Das Astrophysikalische Journal<\/b>, v. 689, n. 2, p. 1044-1062, dez. 2008.<\/span><\/p>\n Ist das Universum nicht wundersch\u00f6n?<\/p>\n Wie David Haviland, der Vorsitzende des Nobelkomitees f\u00fcr Physik, sagte, \"werfen diese exotischen Objekte noch viele Fragen auf, die nach Antworten betteln und die zuk\u00fcnftige Forschung motivieren. Nicht nur Fragen zu ihrer inneren Struktur, sondern auch Fragen dazu, wie wir unsere Theorie der Schwerkraft unter den extremen Bedingungen in der unmittelbaren Umgebung eines Schwarzen Lochs testen k\u00f6nnen\". Und wir werden hier sein, freuen uns aber schon auf die n\u00e4chste Pause! In der Zwischenzeit danken wir den diesj\u00e4hrigen Preistr\u00e4gern Roger Penrose, Reinhard Genzel<\/strong> und Andrea Ghez<\/strong>Sie sind gro\u00dfartig!<\/p>\n Wenn Sie auch etwas \u00fcber die Arbeit von Roger Penrose lesen m\u00f6chten, finden Sie hier einige Artikel, die seine Arbeit beschreiben. Einer von ihnen wurde zusammen mit dem legend\u00e4ren Stephen Hawking<\/a>. Sie k\u00f6nnen diese Artikel auch hier nachlesen:<\/p>\n HAWKING, S.; PENROSE, R. Die Natur von Raum und Zeit. Amerikanische Zeitschrift f\u00fcr Physik<\/strong>, v. 65, n. 7, p. 676-676, 1 jul. 1997.<\/p>\n EHLERS, J.; RINDLER, W.; PENROSE, R. Energy Conservation as the Basis of Relativistic Mechanics. II. American Journal of Physics, v. 33, n. 12, p. 995-997, 1 dez. 1965.<\/p>\n NEWMAN, E.; PENROSE, R. An Approach to Gravitational Radiation by a Method of Spin Coefficients. Journal of Mathematical Physics, v. 3, n. 3, p. 566-578, 1 maio 1962.<\/p>\n PENROSE, R.; RINDLER, W. Energy Conservation as the Basis of Relativistic Mechanics. American Journal of Physics, v. 33, n. 1, p. 55-59, 1 jan. 1965.<\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n