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Physik: Blick auf einen Raumzeitstrudel

Physiker um Andy Bohn von der Cornell University haben mit Computern simuliert, wie ein Raumzeitstrudel aussehen könnte, den zwei sich umkreisende Schwarze Löcher erzeugen. Auf Grund ihrer extrem hohen Massendichte krümmen diese Objekte den Raum und die Zeit; ihre Bewegung umeinander bewirkt darüber hinaus eine Verwirbelung derselben. Der dabei entstehende Strudel ist für sich genommen unsichtbar. Wenn ihn jedoch Lichtstrahlen durchkreuzen, die etwa von Hintergrundsternen ausgehen, werden sie vielfach gekrümmt und auf verschlungene Bahnen gelenkt. Ein Betrachter, der auf das Gebilde schaut, sieht daher ein verzerrtes Abbild des Hintergrunds.

Um die verworrenen Pfade des Lichts nachzustellen, nutzten die Forscher bereits bestehende Modelle zum Simulieren verwirbelter Raumzeiten. Eine Technik namens "Raycasting", mit der sich dreidimensionale Computergrafiken erstellen lassen, half ihnen, die Wege des Lichts von der Quelle zum Beobachter zu berechnen. Die so erzeugten Bilder zeigen eigentümliche Strukturen bis hin zu Fraktalen. Ob sie das Geschehen im Umfeld einander umkreisender Schwarzer Löcher allerdings tatsächlich realistisch abbilden, wird sich empirisch nur mit verbesserter Teleskoptechnik untersuchen lassen.

Februar 2015

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Februar 2015

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  • Quelle

Bohn, A.: What Would a Binary Black Hole Merger Look Like? arXiv 1410.7775, 2014