Wissenschaftler untersuchen seit Jahren ein ungewöhnliches kosmisches Objekt, das wie ein Schwarzes Loch „funktioniert“.
Das Problem ist, dass dieses Objekt –hypothetisch. Wissenschaftler konnten sie bisher nicht im Weltraum beobachten. Ob diese mysteriösen Objekte wirklich existieren, ist eine große Frage. Allerdings hat ein Physiker aus Indien in einer aktuellen Studie möglicherweise eine neue Eigenschaft von Buchdahl-Sternen entdeckt, die bei der Beantwortung dieser Frage helfen könnte.
Wie "funktionieren" Schwarze Löcher?
Im Allgemeinen sind sich die Astronomen darin einigSchwarze Löcher existieren wirklich. Wissenschaftler beobachten überall Beweise für ihre Existenz (High-Tech hat zuvor über die wichtigsten Beweise für ihre Existenz geschrieben).
Die Vorstellung eines Künstlers von der Nachbarschaft eines Schwarzen Lochs. Abbildung: ESO/L. Kalkada
Astronomen verstehen auch, wie Schwarze entstehenLöcher: Dies sind die Überreste des katastrophalen Gravitationskollapses massereicher Sterne. Wenn sie sterben, kann keine Naturkraft ihr eigenes Gewicht tragen. Deshalb „drängen“ sich diese zum Scheitern verurteilten Objekte bis ins Unendliche.
Tote Sterne
Wissenschaftler verstehen jedoch noch nicht, wieEin Objekt kann schrumpfen, ohne sich in ein Schwarzes Loch zu verwandeln. Astronomen wissen bereits von der Existenz von Weißen Zwergen, die wie die Sonne „wiegen“, aber die Größe der Erde haben. Physiker untersuchen auch die Natur von Neutronensternen, die die Masse des Sterns weiter auf die Größe einer Stadt komprimieren. Es ist jedoch nicht bekannt, ob es ein noch kleineres Objekt gibt, das es geschafft hat, nicht zu einem Schwarzen Loch zu werden.
Sterne von Buchdal
1959 gründete der deutsch-australische Physiker HansBuchdahl untersuchte, wie sich ein „idealer Stern“ (das ist ein idealer kugelförmiger Materieklumpen) verhalten kann, wenn er so stark wie möglich komprimiert wird. Je kleiner der Materieklumpen wurde, desto größer wurde die Dichte des Objekts, was die Anziehungskraft durch die Schwerkraft verstärkte. Mithilfe von Berechnungen aus Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie fand Buchdahl eine absolute Untergrenze für die Größe eines „Sterns“, der möglichst dicht ist, ohne sich in ein Schwarzes Loch zu verwandeln. Sie entspricht 9/4 der Masse des „Sterns“, multipliziert mit der Newtonschen Gravitationskonstante (G) und dividiert durch die Lichtgeschwindigkeit (299 792 458 m/s) im Quadrat.
So erhielt der Wissenschaftler dank Berechnungendas dichteste Objekt im Weltraum. Aber wenn man es auch nur ein wenig komprimiert, wird die Buchdahl-Grenze überschritten und der Stern wird zu einem Schwarzen Loch. Unterhalb dieses Wertes sollte ein Objekt zumindest nach der Allgemeinen Relativitätstheorie immer zu einem Schwarzen Loch werden.
Was hat der Wissenschaftler herausgefunden?
Suchen Sie nach gefundenen exotischen ObjektenAm Rande dieser Grenze seien sogenannte Buchdahl-Sterne zu einer beliebten Beschäftigung sowohl für Theoretiker als auch für Beobachter geworden, teilte Paul M. Sutter, Forschungsprofessor für Astrophysik an der SUNY Stony Brook University und dem Flatiron Institute in New, mit York. In einer neuen Studie hat Naresh Dadhich, ein Physiker am Interuniversitären Zentrum für Astronomie und Astrophysik in Pune, Indien, möglicherweise eine überraschende Eigenschaft solcher Körper entdeckt. Er sprach über seine Entdeckungen in einem Artikel, der auf dem Preprint-Server arXiv.org veröffentlicht wurde und noch nicht von Experten begutachtet wurde.
Abbildung: NASA
Dadhich, der die Stars von Buchdahl benennt„Schwarze-Loch-Simulatoren“ untersuchten, was mit der Energie eines hypothetischen Sterns passiert, wenn er beginnt, in „Grenzobjekte“ zu kollabieren. Nachdem er die Berechnungen durchgeführt hatte, entdeckte er etwas Überraschendes: Als der Stern die Buchdahl-Grenze erreichte, entsprach die gesamte kinetische Energie der Hälfte der potentiellen Energie.
Dieses Verhältnis gilt für vieleSituationen in der Astronomie, in denen die Schwerkraft im Gleichgewicht mit anderen ist. Das bedeutet, dass Buchdahl-Sterne theoretisch als stabile Objekte mit bereits gut untersuchten Eigenschaften existieren können.
„Der Ereignishorizont des Schwarzen Lochs blockiert unsereneine Vorstellung davon, was drin ist. Aber wir können untersuchen, woraus Buchdahl-Sterne bestehen. Auf diese Weise können wir verstehen, wie das Innere eines Schwarzen Lochs aussieht“, erklärt der Autor der Studie gegenüber WordsSideKick.com.
Letztes Problem
Buchdahls Stern zu finden ist eine andere Sache.Bisher ist keine Anordnung der Materie bekannt, die ein solches Objekt erzeugen könnte. Doch Dadichs Forschung legt nahe, wie es funktionieren könnte. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um zu verstehen, welche anderen Eigenschaften diese exotischen Objekte haben und was sie Wissenschaftlern über Schwarze Löcher sagen können.
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