Wer hat zuerst die Idee von Schwarzen Löchern vorgeschlagen?

Ein Schwarzes Loch ist ein Bereich der Raumzeit, in dem die Gravitation so stark ist, dass nichts entkommen kann. Selbst Teilchen oder elektromagnetische Strahlung wie Licht können entkommen. Nach der allgemeinen Relativitätstheorie kann eine ausreichend kompakte Masse die Raumzeit verformen und ein Schwarzes Loch bilden. Aber wissen Sie, wer die Existenz eines Schwarzen Lochs konzeptualisiert hat?

 

John Michell schlug 1783 das Konzept der Schwarzen Löcher vor, nannte sie zunächst „dunkle Sterne“ und entwickelte eine Methode zu ihrer Entdeckung, indem er nach Sternsystemen suchte, die die gravitativen Effekte zweier Sterne zeigten, von denen jedoch nur ein Stern sichtbar war.

Die Geschichte des Schwarzen Lochs

In einem im November 1784 veröffentlichten Brief schlug der englische Astronomie‑Pionier und Geistliche John Michell kurz die Idee eines so massiven Körpers vor, dass selbst Licht nicht entkommen könnte. Michells vereinfachte Berechnungen gingen davon aus, dass ein solcher Körper die gleiche Dichte wie die Sonne habe, und er schloss, dass er entstehen würde, wenn der Durchmesser eines Sterns den der Sonne um den Faktor 500 übersteigt und seine Fluchtgeschwindigkeit die übliche Lichtgeschwindigkeit übertrifft. Diese Körper wurden als dunkle Sterne bezeichnet.
Er stellte richtig fest, dass solche supermassiven, aber nicht strahlenden Körper durch ihre gravitativen Effekte auf nahe sichtbare Körper nachgewiesen werden könnten. Die Gelehrten jener Zeit waren zunächst begeistert von der Idee, dass riesige, aber unsichtbare dunkle Sterne im offenen Blickfeld verborgen sein könnten, doch die Begeisterung ließ nach, als im frühen neunzehnten Jahrhundert die wellenartige Natur des Lichts entdeckt wurde; da Licht eher als Welle denn als Teilchen betrachtet wurde, war unklar, welchen Einfluss die Gravitation, falls überhaupt, auf entkommende Lichtwellen haben würde. (Quelle: Gizmodo)

Die Eigenschaften und Struktur eines Schwarzen Lochs

Ein Schwarzes Loch besteht aus zwei grundlegenden Komponenten: der Singularität und dem Ereignishorizont. Der Ereignishorizont ist der Punkt ohne Rückkehr um ein Schwarzes Loch. Er ist keine physische Oberfläche, sondern vielmehr eine Kugel, die das Schwarze Loch umgibt und den Punkt markiert, an dem die Fluchtgeschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Sein Radius ist der zuvor erwähnte Schwarzschild‑Radius.

Eine Sache beim Ereignishorizont: Sobald Materie ihn betritt, fällt sie zum Zentrum. Bei einer solch starken Gravitation wird Materie zu einem Punkt zusammengedrückt. In ein extrem kleines Volumen mit einer lächerlich hohen Dichte.
Die Singularität ist die Bezeichnung für diesen Punkt, weil sie unvorstellbar klein ist und im Wesentlichen eine unendliche Dichte besitzt. Die Gesetze der Physik werden an der Singularität vermutlich zusammenbrechen. Wissenschaftler arbeiten intensiv daran, besser zu verstehen, was an diesen Singularitäten geschieht, und eine umfassende Theorie zu entwickeln, die genauer beschreibt, was im Zentrum eines Schwarzen Lochs passiert. (Quelle: NASA)

Wenn ein Schwarzes Loch unsichtbar ist, wie wurden sie überhaupt entdeckt?

Schwarze Löcher können nicht direkt mit Teleskopen beobachtet werden, die Röntgenstrahlen, Licht oder andere Formen elektromagnetischer Strahlung erfassen. Wir können jedoch die Existenz von Schwarzen Löchern ableiten und sie untersuchen, indem wir ihre Wirkung auf andere Materie in ihrer Umgebung beobachten. (Quelle: NASA)