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News: Galaktischer Lochfraß

Schwarze Löcher in den Tiefen des Weltalls saugen unaufhaltsam alles in sich hinein, was ihnen zu nahe kommt. Selbst Licht kann ihnen nicht entkommen. Jetzt konnten Forscher klären, wie die unersättlichen Mäuler wachsen.
NGC 6240
Schon Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie forderte letztlich die Existenz Schwarzer Löcher, die seither die Phantasie von Astronomen und Science-Fiction-Autoren gleichermaßen anregen. Immerhin wissen wir heute, dass solche exotischen Gebilde tatsächlich existieren. Und dass außerdem viele Galaxien in ihren Zentren je ein besonders großes Exemplar beherbergen.

Dort saugen sie unaufhörlich Materie und Strahlung in sich hinein und wachsen und wachsen und wachsen. Das zumindest sagte 1971 Stephen Hawking aufgrund des zweiten thermodynamischen Hauptsatzes voraus.

Demnach bleibt einem Schwarzes Loch, das ständig Energie in sich aufnimmt, gar nichts anderes übrig, als ständig "größer" zu werden. Aber wie und vor allem wie schnell das Wachstum vonstatten geht, war bisher unbekannt.

Doch jetzt haben Abhay Ashtekar von der Pennsylvania State University und Badri Kishnan vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Potsdam einige Gleichungen formuliert, die genau diese Fragen beantworten.

Die beiden Wissenschaftler gingen dabei davon aus, dass das Schwarze Loch Energie in Form von Gravitationswellen - Wellen im Raum-Zeit-Gefüge - speichert. Indem die Forscher die Menge dieser Energie berechneten, konnten sie Gleichgewichtsgesetze formulieren, welche die "Größe" eines Schwarzen Loches beziehungsweise die Größe seines Ereignishorizonts, seine Masse und seinen Drehimpuls in Beziehung zur Summe der einfallenden Materie und Strahlung setzen.

Damit wäre es erstmals möglich, auch das Wachstum von so genannten dynamischen Schwarzen Löchern vorherzusagen. Bisher konnten die Forscher lediglich das Verhalten von statischen schwarzen Löchern simulieren, die abgeschnitten von jedweder Energiezufuhr, ein relativ ereignisloses Dasein fristen.

"Jetzt allerdings können wir auch wirklich dynamische Vorgänge wie zum Beispiel Kollisionen zwischen schwarze Löchern beschreiben", erklärt Ashketar. Dabei sollten theoretisch besonders starke Gravitationswellen entstehen, die zum Beispiel mit Hilfe des Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) untersucht werden könnten.

Wenn die Gleichungen also stimmen, dann ließe sich das in naher Zukunft experimentell überprüfen. Dann wären auch die ebenfalls durch Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie vorhergesagten Gravitationswellen endlich bewiesen.

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