Relativitätstheorie - Fakultät für Physik und Astronomie - Universität ...

162 Sternmodelle
Abbildung 7.6: Simulation der optischen Wirkung eines schwarzen Lochs, das vor der Magellanschen Wolke
vorbeiziehen würde [Wikimedia].
Zurück bleibt – je nach Masse – ein Neutronenstern oder ein schwarzes Loch 5 . Die oft hohe
Drehgeschwindigkeit erzeugt ein Magnetfeld, das mit den Teilchen des abgestoßenen Gasnebels
in Wechselwirkung tritt und so von der Erde aus registrierbare Signale erzeugt.
7.3.6 Schwarze Löcher
Ein schwarzes Loch ist eine Masseansammlung, die so groß ist, dass sie komplett innerhalb ihres
eigenen Schwarzschildradius liegt. Der Schwarzschildhorizont hat dabei die Qualität einer lichtartigen
Trennfläche: Würde man dort mit einer Taschenlampe horizontal leuchten, würde man
das Licht gewissermaßen auf eine kreisförmige Umlaufbahn schicken. Der Schwarzschildhorizont
ist also eine zweidimensionale Fläche geodätischer Linien, die das Innere und das Äußere
des schwarzen Lochs voneinander trennt:
Im Rahmen der klassischen ART wird ein schwarzes Loch durch die äußere Schwarzschildmetrik
mit einer Singularität im Zentrum beschrieben oder – was der Regelfall sein dürfte – von
einer Variante dieser Metrik mit Drehimpuls, der sogenannten Kerr-Metrik
ds 2 �
= − 1 − rsr
ρ2 �
c 2 dt 2 − 2rsrasin 2 θ
ρ2 cdt dφ + ρ2
dr2
Λ2 + ρ 2 dθ 2 �
+ r 2 + a 2 rsra2 +
ρ2 sin2 �
θ sin 2 θ dφ 2 (7.90)
,
die wir hier aber nicht eingehender diskutieren wollen. Darüber hinaus gibt es noch weitere
Metriken, welche die elektrische Ladung eines schwarzen Lochs berücksichtigen.
Gibt es schwarze Löcher? Als ich studierte, wurde diese Frage noch kontrovers diskutiert.
Heute sind in unserer Galaxie schon mehr als 10 schwarze Löchen identifiziert worden. Dabei
klassifiziert man die schwarzen Löcher nach ihrer Masse:
• Stellare schwarze Löcher mit etwa bis zu 10 Sonnenmassen können beim Kollaps eines
Sterns entstehen und haben einen (Schwarzschild-)Radius von bis zu 30 km.
5 Inzwischen spekuliert man über eine weitere Zwischenform, sogenannte Quarksterne, die aus reinen Quarks be-
stehen.
Haye Hinrichsen — Allgemeine Relativitätstheorie