Es kann Universen in Schwarzen Löchern geben. Wir erzählen Ihnen von der neuen Entdeckung

Was sind Schwarze Löcher?

Schwarze Löcher sind massive kosmische Objekte. Es ist fast unmöglich, sie zu sehen, weil

Sie reflektieren kein Licht, im Gegenteil, sie absorbieren Lichtihn im wahrsten Sinne des Wortes. Ihre Anziehungskraft ist so stark, dass selbst die Lichtstrahlen nicht widerstehen können und sie unter den Einfluss des Lochs geraten. Daher erscheint uns das „Bild“ des Raums um sie herum verschwommen und verzerrt. Dies ist im Bild oben zu sehen.

Schwarze Löcher sind keine schwarzen Kugeln, wie wir sie gewohnt sind. Sie sind transparent, hinterlassen aber einen schwarzen Schatten. Dies ist nicht einmal ein Loch, sondern ein kugelförmiger Absorber von allem, was unter dem Einfluss seiner Schwerkraft steht.

Wie erscheinen schwarze Löcher?

Sterne, die die Masse und Größe unserer Sonne überschreitenOft explodieren sie am Ende ihres Lebens und bilden entweder einen Neutronenstern oder beginnen stark zu schrumpfen, als ob sie nach innen "fallen" und ihre Größe bei konstanter Masse schnell verringern. Die Materiedichte an einem komprimierbaren Punkt wird sehr hoch bzw. die Schwerkraft nimmt stark zu. Wenn die Größe eines Sterns so klein wird und die Dichte an einer Stelle so hoch ist, "fällt" er nach innen, was zu einem Schwarzen Loch führt.

Ein Schwarzes Loch zum Beispiel mit einer Masse von einer Sonne ist kleiner als unser Stern.

Allerdings kleine Sterne wie unsere Sonnewerden sich am Ende ihres Lebenszyklus nicht in ein Schwarzes Loch verwandeln – ihre Masse reicht selbst für eine Explosion und die Entstehung einer Supernova nicht aus. Natürlich wird es eine Explosion geben, aber im Endstadium verwandeln sich kleine Sterne in Weiße Zwerge – sehr kleine und heiße Sterne, die ebenfalls bald erlöschen werden.

Wir kennen derzeit vier verschiedene Arten der Bildung von Schwarzen Löchern.

• Das am besten untersuchte ist das mit dem Stern assoziierteZusammenbruch. Ein Stern, der groß genug ist, bildet ein Schwarzes Loch, nachdem seine Kernfusion gestoppt wurde, weil alles, was bereits synthetisiert werden konnte, synthetisiert wurde. Wenn der durch die Fusion erzeugte Druck aufhört, beginnt die Materie in Richtung ihres eigenen Gravitationszentrums zu fallen und wird immer dichter. Am Ende wird es so dicht, dass nichts den Gravitationseffekt auf der Oberfläche des Sterns überwinden kann: So entsteht ein Schwarzes Loch. Diese Schwarzen Löcher werden als "Schwarze Löcher der Sonnenmasse" bezeichnet und sind die häufigsten.
• Die nächste übliche Art von Schwarzem Lochsind "supermassive Schwarze Löcher", die sich in den Zentren vieler Galaxien befinden und deren Masse etwa eine Milliarde Mal größer ist als die der Schwarzen Masse der Sonnenmasse. Es ist noch nicht genau bekannt, wie sie gebildet werden. Es wird angenommen, dass sie einst als schwarze Löcher mit Sonnenmasse begannen, die viele andere Sterne in dicht besiedelten galaktischen Zentren verzehrten und wuchsen. Sie scheinen jedoch Materie schneller aufzunehmen, als diese einfache Idee vermuten lässt, und wie genau sie dies tun, ist noch Gegenstand der Forschung.
• Eine kontroverse Idee waren ursprüngliche Schwarze Löcher,die durch praktisch jede Masse in großen Dichteschwankungen im frühen Universum gebildet worden sein könnte. Es ist zwar möglich, aber es ist schwierig, ein Modell zu finden, das sie produziert, ohne sie zu überschaffen.
• Schließlich gibt es die Idee, dass der Große HadronDer Kollider kann winzige schwarze Löcher mit Massen bilden, die nahe an der Masse des Higgs-Bosons liegen. Dies funktioniert nur, wenn unser Universum zusätzliche Dimensionen hat. Bisher gab es keine Bestätigung für diese Theorie.

Wie groß sind schwarze Löcher?

Sie können sich den Horizont eines Schwarzen Lochs als Kugel vorstellen, deren Durchmesser direkt proportional zur Masse des Schwarzen Lochs ist. Je mehr Masse also in ein Schwarzes Loch fällt, desto größer wird das Schwarze Loch.

По сравнению со звездными объектами, черные дыры winzig, weil die Masse unter dem Einfluss des unwiderstehlichen Gravitationsdrucks zu sehr kleinen Volumina komprimiert wird. Der Radius eines Schwarzen Lochs mit einer Masse des Planeten Erde beträgt beispielsweise nur wenige Millimeter. Dies ist 10.000.000.000 Mal weniger als der gegenwärtige Radius der Erde.

Der Radius des Schwarzen Lochs wird nach Karl Schwarzschild als Schwarzschild-Radius bezeichnet, der zuerst Schwarze Löcher als Lösung für Einsteins allgemeine Relativitätstheorie herleitete.

Wo sind die schwarzen Löcher?

Meistens befinden sie sich im Zentrum von Galaxien. Sie haben eine große Gravitationskraft, dank derer sie es schaffen, Sternensysteme in sehr großer Entfernung zu halten und die Galaxien zu bilden, die wir heute kennen.

Im Zentrum unserer Milchstraße befindet sich auchein supermassereiches Schwarzes Loch namens Schütze A *. Es ist 4,02 Millionen Mal schwerer als die Sonne und hat einen Radius von 45 astronomischen Einheiten (eine astronomische Einheit = eine Entfernung von der Erde zur Sonne).

Neben supermassiven Schwarzen Löchern in den Zentren der Galaxie gibt es auch „lokale“ Schwarze Löcher, die nach dem Tod massereicher Sterne entstehen. 

Was ist in einem Schwarzen Loch?

Niemand weiß es genau.Die Allgemeine Relativitätstheorie sagt voraus, dass es in einem Schwarzen Loch eine Singularität gibt, einen Ort, an dem die Gezeitenkräfte unendlich groß werden, und sobald man den Ereignishorizont überschritten hat, kann man nirgendwo anders hin als zur Singularität. Dementsprechend sollte man an diesen Stellen besser nicht auf die allgemeine Relativitätstheorie zurückgreifen – sie funktioniert einfach nicht. Um zu sagen, was im Inneren eines Schwarzen Lochs passiert, brauchen wir eine Theorie der Quantengravitation. Es ist allgemein anerkannt, dass diese Theorie die Singularität durch etwas anderes ersetzen wird.

Warum könnte es Universen in einem Schwarzen Loch geben?

Es gibt viele hypothetische Schwarze Löcher -mit oder ohne elektrische Ladung, rotierend oder stationär, von Materie umgeben oder im leeren Raum schwebend. Einige dieser hypothetischen Schwarzen Löcher existieren wahrscheinlich in unserem Universum. Zum Beispiel ist ein sich drehendes Schwarzes Loch, das von fallender Materie umgeben ist, ein ziemlich häufiger Typ dieser Objekte.

Aber einige andere Arten von Schwarzen Löchern sindrein theoretisch. Ihr Verhalten und ihre Eigenschaften können nur mit mathematischen Methoden beschrieben werden. Ein solches Objekt ist ein elektrisch geladenes Schwarzes Loch, das von einem Anti-De-Sitter-Raum umgeben ist. Diese Art von Raum hat eine konstante negative geometrische Krümmung und ähnelt in seiner Form einem Sattel.

In unserem Universum gibt es keinen solchen Raumexistiert, aber seine theoretische Existenz eröffnet viele interessante Effekte, die untersucht werden können. Ein Grund, warum dies untersucht werden sollte, ist, dass geladene Schwarze Löcher viel mit den sich drehenden Schwarzen Löchern gemeinsam haben, die in unserem Universum existieren.

Das fanden die Autoren der neuen Studie herausdass solche Schwarzen Löcher, wenn sie relativ kalt werden, einen „Nebel“ aus Quantenfeldern um ihre Oberfläche erzeugen. Auf der Oberfläche des Objekts wird dieser Nebel durch die Schwerkraft des Schwarzen Lochs getragen, aber durch das elektrische Feld nach außen gedrückt. Dadurch entsteht in einem solchen Nebel ein supraleitendes Medium. Zusätzlich zum üblichen Ereignishorizont verfügen solche Schwarzen Löcher auch über einen inneren Horizont. Dadurch können geladene Schwarze Löcher durchdrungen werden, ohne in Atome zerrissen zu werden.

Wissenschaftler haben das auf der anderen Seite der Angeklagten gezeigtSchwarzes Loch Sie können mysteriöse Effekte erwarten. Die Forscher fanden heraus, dass die innersten Regionen eines supraleitenden Schwarzen Lochs ein expandierendes Universum darstellen könnten - ein Ort, an dem sich der Raum mit unterschiedlicher Geschwindigkeit in verschiedene Richtungen dehnen und verformen kann.

Darüber hinaus je nachAufgrund der Temperatur des Schwarzen Lochs kann in einigen dieser Regionen des Weltraums eine neue Schwingungsrunde entstehen, die dann einen weiteren Abschnitt des expandierenden Raums erzeugt, der eine neue Schwingungsrunde auslöst, die dann einen neuen erzeugt Abschnitt des sich ausdehnenden Raums und so weiter bis zur Unendlichkeit. Dies wird ein fraktales Mini-Universum sein, das sich mit abnehmender Größe endlos wiederholt.

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