Bizarre Objekte
Eine Darstellung eines schwarzen Loches. Wenn es nicht von
einem heißen Materiestrudel umgeben ist, verrät sich ein
Schwarzes Loch nur durch seinen Schatten und durch eine
optische Verzerrung des Sternenhimmels.
Foto/Grafik: NASA, STScI
Prof. Dr. Jörn Wilms
Schwarze Löcher sind wohl die bizarrsten Objekte der Astrophysik. Es handelt sich um besonders kompakte Objekte, die so dicht sind, dass nicht einmal das Licht ihnen zu entkommen vermag.
Die aktuellen astronomischen Beobachtungen legen nahe, daß es so etwas Merkwürdiges in der Natur geben kann. Verstehen lassen sich Schwarze Löcher, wenn man die Gravitation geometrisch deutet. Dies gelang zum ersten Mal Albert Einstein (1879 - 1955), der in seinem Wunderjahr 1905 die Relativitätstheorie begründete.
Die Astronomen haben am Himmel Objekte gefunden, die sehr gute Kandidaten für Schwarze Löcher sind. Sie haben verschiedene Größen (das heißt Massen) und sie rotieren sogar wie die Sterne.
Schwarze Löcher haben einen festen Platz im Weltbild der modernen Physik. Die theoretische Astrophysik benötigt solche kompakten Objekte, weil sie sonst in ernsthafte Erklärungsnöte gerät: Man könnte sonst schwer die beobachteten hohen, dunklen, kompakten Massen in den Kernen der Galaxien (wie der unserer eigenen Milchstraße) erklären.
Weitere Fragen: Woher sonst könnten hell leuchtende, aktive Galaxienkerne, wie die Quasare, ihre enormen Leuchtkräfte beziehen, als aus den Strahlungsprozessen, die mit der Materieaufsammlung eines Schwarzen Loches zusammenhängen?
Wie sollte man die Entstehung von riesigen, gebündelten, fast lichtschnellen Materieströmen, den Jets, verstehen, die aus dem Innern aktiver Galaxien herausgeschleudert werden und schließlich die Galaxie selbst in ihrer Ausdehnung übertreffen?
Wie wenn nicht unter der tragenden Rolle eines superschweren Schwarzen Loches können sich Galaxien im Kosmos entwickeln?
Astronomen gehen davon aus, dass zwei Arten Schwarzer Löcher im Universum existieren: Stellare Schwarze Löcher mit Massen von etwa zehn Sonnenmassen können als Endstadien der Entwicklung von Sternen hoher Masse entstehen, während die Zentren vieler Galaxien (einschliesslich unserer Milchstrasse) supermassive Schwarze Löcher mit Massen von einigen Millionen bis Milliarden Sonnenmassen enthalten.
Wenn aus seiner Umgebung Material auf ein Schwarzes Loch fällt, dann heizt sich das Material auf Temperaturen von einigen Milliarden Grad auf und kann im Röntgenbereich mit Satellitenteleskopen beobachtet werden.
Der Vortrag soll zeigen, wie in der Astronomie solche Schwarze Löcher gefunden werden und was aus den Beobachtungen über die extremen physikalischen Bedingungen in der Nähe des Schwarzen Lochs gelernt werden kann.
Im Anschluß besteht wie immer die Möglichkeit, bei klarem Himmel mit den Teleskopen der Sternwarte den Sternenhimmel und die dazugehörigen Objekte zu beobachten. Da die Beobachtungen draußen unter freiem Himmel stattfinden, wird warme Kleidung dringend empfohlen.
Der Vortragsraum ist dagegen angenehm beheizt.
20.10.09
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ISSN 1614-2853
20. Jahrgang |
