Was geschieht mit Materie und Licht, das von einem schwarzen Loch angezogen wird?

Question

Was geschieht mit Materie und Licht, das von einem schwarzen Loch angezogen wird?

Antwort

Verwandte Fragen

Stichpunkte zu schwarzen Löchern

Kann man in 5 Milliarden Jahren weiter ins Universum sehen, da sich der Beobachtungshorizont durch Lichtausbreitung erweitert?

Hängt der Urknall mit Schwarzen Löchern zusammen?

Wie wurde Sagittarius A entdeckt?

Informationen zur Sonne

Sachtext zur Sonne

Gibt es Planeten oder Sterne, die um ein Schwarzes Loch kreisen?

Supernova-Explosion und schwarze Löcher?

Warum sehen wir die Sonne noch, obwohl sie schon untergegangen ist, und wie hängt das mit dem Brechungsindex zusammen?

Warum leuchtet der dunkle Teil des schmalen Sichelmonds?

Accepted Answer

Wenn Materie und Licht von einem schwarzen Loch angezogen werden, geschieht Folgendes: 1. **Ereignishorizont**: Sobald Materie oder Licht den Ereignishorizont eines schwarzen Lochs überschreitet, kann es nicht mehr entkommen. Der Ereignishorizont ist die Grenze, ab der die Gravitation so stark ist, dass selbst Licht nicht mehr entweichen kann. 2. **Gravitationskraft**: Die enorme Gravitation eines schwarzen Lochs zieht Materie an und beschleunigt sie. Diese Materie kann in einer Akkretionsscheibe um das schwarze Loch rotieren, bevor sie schließlich hineinfällt. In dieser Scheibe wird die Materie durch Reibung und Kompression extrem heiß und strahlt Röntgenstrahlung aus. 3. **Singularität**: Im Inneren des schwarzen Lochs befindet sich die Singularität, ein Punkt, an dem die Dichte unendlich wird und die bekannten Gesetze der Physik nicht mehr gelten. Die Materie, die in die Singularität fällt, wird in diesem Punkt komprimiert. 4. **Licht**: Licht, das in die Nähe eines schwarzen Lochs gelangt, wird durch die starke Gravitation abgelenkt. Wenn es den Ereignishorizont überschreitet, wird es unwiderruflich in das schwarze Loch gezogen und kann nicht mehr beobachtet werden. Insgesamt führt die Anziehung durch ein schwarzes Loch dazu, dass Materie und Licht unwiderruflich in die Singularität gelangen, wo sie nicht mehr existieren, wie wir es verstehen.

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- Entstehen meist aus kollabierenden massereichen Sternen am Ende ihres Lebenszyklus - Besitzen eine extrem starke Gravitation, aus der nichts, auch kein Licht, entkommen kann - Die Grenze, ab der... [mehr]

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- Entstehen meist aus kollabierenden massereichen Sternen am Ende ihres Lebenszyklus - Besitzen eine extrem starke Gravitation, aus der nichts, auch kein Licht, entkommen kann - Die Grenze, ab der nichts mehr entkommen kann, heißt Ereignishorizont - Im Zentrum befindet sich vermutlich eine sogenannte Singularität (Punkt unendlicher Dichte) - Schwarze Löcher können verschiedene Größen haben: stellare, supermassive und hypothetisch auch primordial - Supermassive schwarze Löcher befinden sich im Zentrum vieler Galaxien - Können Materie aus ihrer Umgebung anziehen und dabei energiereiche Strahlung aussenden (z.B. Röntgenstrahlung) - Werden durch indirekte Beobachtungen nachgewiesen, z.B. durch die Bewegung von Sternen oder Gravitationswellen - Stephen Hawking sagte die sogenannte Hawking-Strahlung voraus, durch die schwarze Löcher langsam „verdampfen“ könnten - Erste direkte Aufnahme eines schwarzen Lochs gelang 2019 durch das Event Horizon Telescope

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Ja, grundsätzlich würdest du nach sehr langer Zeit weiter ins Universum hinausblicken können – allerdings gibt es dabei wichtige Einschränkungen. Der sogenannte **Beobachtun... [mehr]

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Ja, grundsätzlich würdest du nach sehr langer Zeit weiter ins Universum hinausblicken können – allerdings gibt es dabei wichtige Einschränkungen. Der sogenannte **Beobachtungshorizont** (auch „Lichthorizont“ oder „sichtbares Universum“) ist die maximale Entfernung, aus der Licht uns seit dem Urknall erreichen konnte. Dieser Horizont wächst mit der Zeit, weil das Universum älter wird und Licht von immer weiter entfernten Objekten uns erreichen kann. **Wenn du also 5 Milliarden Jahre wartest:** - Das Licht, das heute 5 Milliarden Lichtjahre weiter entfernt von uns ausgesendet wird, hätte dann Zeit gehabt, uns zu erreichen. - Dein Beobachtungshorizont wäre also tatsächlich größer als heute. **Aber:** Das Universum dehnt sich aus – und zwar beschleunigt (dunkle Energie). Das bedeutet, dass viele Galaxien sich so schnell von uns entfernen, dass ihr Licht uns nie erreichen wird, selbst wenn wir unendlich lange warten. Es gibt also einen „kosmologischen Horizont“, der die absolute Grenze markiert, was wir jemals sehen können, egal wie lange wir warten. **Fazit:** - In 5 Milliarden Jahren kannst du weiter sehen als heute, weil mehr Licht Zeit hatte, uns zu erreichen. - Aber es gibt eine absolute Grenze, die durch die Expansion des Universums bestimmt wird. Viele Bereiche des Universums werden für uns für immer unsichtbar bleiben. Mehr dazu findest du z.B. bei [Spektrum.de](https://www.spektrum.de/lexikon/astronomie/beobachtungshorizont/49) oder [NASA](https://map.gsfc.nasa.gov/universe/uni_horizon.html).

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Der Urknall und Schwarze Löcher sind zwei verschiedene, aber faszinierende Konzepte der modernen Kosmologie: **Urknall:** Der Urknall (Big Bang) bezeichnet den Beginn unseres Universums vor et... [mehr]

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Der Urknall und Schwarze Löcher sind zwei verschiedene, aber faszinierende Konzepte der modernen Kosmologie: **Urknall:** Der Urknall (Big Bang) bezeichnet den Beginn unseres Universums vor etwa 13,8 Milliarden Jahren. Dabei entstand Raum, Zeit, Materie und Energie aus einem extrem dichten und heißen Zustand. Seitdem dehnt sich das Universum aus. **Schwarzes Loch:** Ein Schwarzes Loch ist ein Bereich im Raum, in dem die Gravitation so stark ist, dass nichts – nicht einmal Licht – entkommen kann. Schwarze Löcher entstehen meist, wenn sehr massereiche Sterne am Ende ihres Lebens kollabieren. **Zusammenhang:** Manchmal wird gefragt, ob das Universum beim Urknall aus einem „Schwarzen Loch“ entstanden ist. Das ist jedoch nicht korrekt: - Der Urknall war kein „Punkt im Raum“, sondern der Beginn von Raum und Zeit selbst. - Ein Schwarzes Loch existiert innerhalb des Universums und hat einen Ereignishorizont, der das Innere vom Rest des Universums trennt. - Beim Urknall gab es keinen „Außen“, sondern alles entstand gleichzeitig. **Fazit:** Urknall und Schwarzes Loch sind unterschiedliche Phänomene. Der Urknall beschreibt den Ursprung des Universums, Schwarze Löcher sind Objekte, die im Universum entstehen können. Weitere Infos findest du z.B. bei [Max-Planck-Gesellschaft](https://www.mpg.de/urknall) oder [Spektrum.de](https://www.spektrum.de/lexikon/astronomie/schwarzes-loch/456).

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Sagittarius A*, das supermassive schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie, wurde durch verschiedene astronomische Beobachtungen entdeckt und untersucht. Die Entdeckung begann in den 0er Jahren, als As... [mehr]

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Sagittarius A*, das supermassive schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie, wurde durch verschiedene astronomische Beobachtungen entdeckt und untersucht. Die Entdeckung begann in den 0er Jahren, als Astronomen bemerkten, dass sich Sterne in der Nähe des galaktischen Zentrums sehr schnell bewegten. Diese Bewegungen deuteten auf die Anwesenheit eines massiven, unsichtbaren Objekts hin. Ein entscheidender Fortschritt kam durch die Arbeit von Reinhard Genzel und Andrea Ghez, die über zwei Jahrzehnte hinweg die Bewegungen von Sternen um Sagittarius A* beobachteten. Ihre präzisen Messungen zeigten, dass ein extrem massives Objekt, das etwa vier Millionen Mal so schwer ist wie die Sonne, im Zentrum der Milchstraße existiert. Diese Entdeckungen führten 2020 zur Verleihung des Nobelpreises für Physik an Genzel und Ghez. Zusätzlich trugen auch Radioteleskope und andere Technologien zur weiteren Untersuchung von Sagittarius A* bei, insbesondere zur Beobachtung von Strahlung und anderen Effekten, die mit der Umgebung des schwarzen Lochs verbunden sind.

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Die Sonne ist ein Stern im Zentrum unseres Sonnensystems und besteht hauptsächlich aus Wasserstoff (etwa 74 %) und Helium (etwa 24 %). Sie hat einen Durchmesser von etwa 1,39 Millionen Kilometern... [mehr]

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Die Sonne ist ein Stern im Zentrum unseres Sonnensystems und besteht hauptsächlich aus Wasserstoff (etwa 74 %) und Helium (etwa 24 %). Sie hat einen Durchmesser von etwa 1,39 Millionen Kilometern und ist etwa 4,6 Milliarden Jahre alt. Die Sonne erzeugt Energie durch den Prozess der Kernfusion, bei dem Wasserstoffkerne zu Heliumkernen verschmelzen. Diese Energie wird in Form von Licht und Wärme abgestrahlt und ist entscheidend für das Leben auf der Erde. Die Sonne hat verschiedene Schichten, darunter den Kern, die Strahlungszone und die Konvektionszone. Darüber hinaus gibt es die Sonnenatmosphäre, die aus der Chromosphäre und der Korona besteht. Die Korona ist besonders während einer Sonnenfinsternis sichtbar und hat Temperaturen von mehreren Millionen Grad Celsius. Die Sonne hat auch einen Einfluss auf das Weltraumwetter, einschließlich Sonnenwinden und Sonnenstürmen, die Auswirkungen auf Satelliten und Kommunikationssysteme auf der Erde haben können.

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Die Sonne ist der zentrale Stern unseres Sonnensystems und spielt eine entscheidende Rolle für das Leben auf der Erde. Sie besteht hauptsächlich aus Wasserstoff (etwa 74 %) und Helium (etwa... [mehr]

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Die Sonne ist der zentrale Stern unseres Sonnensystems und spielt eine entscheidende Rolle für das Leben auf der Erde. Sie besteht hauptsächlich aus Wasserstoff (etwa 74 %) und Helium (etwa 24 %), mit kleineren Mengen anderer Elemente. Die Sonne erzeugt Energie durch den Prozess der Kernfusion, bei dem Wasserstoffkerne zu Heliumkernen verschmelzen. Diese Reaktion findet im Kern der Sonne statt, wo die Temperaturen über 15 Millionen Grad Celsius erreichen. Die Sonne hat einen Durchmesser von etwa 1,4 Millionen Kilometern und ist etwa 109 Mal größer als die Erde. Sie befindet sich in einer Entfernung von etwa 150 Millionen Kilometern von der Erde, was als astronomische Einheit (AE) bezeichnet wird. Ihr Licht benötigt etwa 8 Minuten und 20 Sekunden, um die Erde zu erreichen. Die Energie, die die Sonne abstrahlt, ist für das Klima und die Wetterbedingungen auf der Erde von entscheidender Bedeutung. Sie beeinflusst die Photosynthese, die das Wachstum von Pflanzen ermöglicht, und reguliert die Temperaturen auf unserem Planeten. Darüber hinaus spielt die Sonne eine wichtige Rolle im Magnetfeld der Erde und kann durch Sonnenstürme und koronale Massenauswürfe das Erdmagnetfeld beeinflussen. Die Sonne hat eine Lebensdauer von etwa 10 Milliarden Jahren, von denen sie bereits etwa 4,6 Milliarden Jahre alt ist. In Zukunft wird sie sich zu einem Roten Riesen entwickeln und schließlich zu einem Weißen Zwerg werden, wenn sie ihren Wasserstoffvorrat erschöpft hat. Die Sonne ist nicht nur ein faszinierendes astronomisches Objekt, sondern auch eine essentielle Quelle für Energie und Leben auf der Erde.

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Ja, es gibt Planeten und Sterne, die um ein schwarzes Loch kreisen. In vielen Galaxien, einschließlich unserer eigenen Milchstraße, befinden sich supermassive schwarze Löcher im Zentr... [mehr]

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Ja, es gibt Planeten und Sterne, die um ein schwarzes Loch kreisen. In vielen Galaxien, einschließlich unserer eigenen Milchstraße, befinden sich supermassive schwarze Löcher im Zentrum. Sterne können in der Nähe dieser schwarzen Löcher existieren und um sie kreisen. Ein bekanntes Beispiel ist der Stern S2, der um das supermassive schwarze Loch Sagittarius A* im Zentrum der Milchstraße kreist. Auch wenn es bisher keine direkten Beweise für Planeten gibt, die um schwarze Löcher kreisen, ist es theoretisch möglich, dass sich Planeten in der Umgebung solcher Sterne oder direkt um ein schwarzes Loch bilden könnten. Die Dynamik in der Nähe eines schwarzen Lochs ist jedoch extrem komplex und kann durch die starke Gravitation und die relativistischen Effekte beeinflusst werden.

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Eine Supernova-Explosion ist das gewaltige Ende eines massereichen Sterns, das auftritt, wenn der Kern des Sterns kollabiert und eine enorme Menge an Energie freisetzt. Diese Explosion kann dazu f&uum... [mehr]

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Eine Supernova-Explosion ist das gewaltige Ende eines massereichen Sterns, das auftritt, wenn der Kern des Sterns kollabiert und eine enorme Menge an Energie freisetzt. Diese Explosion kann dazu führen, dass der äußere Teil des Sterns in den Weltraum geschleudert wird, während der Kern entweder zu einem Neutronenstern oder, wenn die Masse ausreichend groß ist, zu einem schwarzen Loch wird. Schwarze Löcher sind Regionen im Raum, in denen die Gravitation so stark ist, dass nichts, nicht einmal Licht, entkommen kann. Sie entstehen häufig aus den Überresten von massereichen Sternen, die eine Supernova durchlaufen haben. Der Prozess der Bildung eines schwarzen Lochs erfolgt, wenn der Kern eines massereichen Sterns nach der Supernova-Explosion weiter kollabiert und die Gravitationskraft über die anderen Kräfte, die den Kern stabilisieren könnten, siegt. Zusammengefasst: Supernova-Explosionen sind entscheidend für die Entstehung schwarzer Löcher, da sie die Bedingungen schaffen, unter denen der Kern eines massereichen Sterns kollabieren kann.

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Wir sehen die Sonne noch, obwohl sie bereits untergegangen ist, aufgrund der atmosphärischen Brechung. Wenn die Sonne am Horizont steht, wird ihr Licht durch die Erdatmosphäre gebrochen. Die... [mehr]

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Wir sehen die Sonne noch, obwohl sie bereits untergegangen ist, aufgrund der atmosphärischen Brechung. Wenn die Sonne am Horizont steht, wird ihr Licht durch die Erdatmosphäre gebrochen. Die Atmosphäre hat einen variierenden Brechungsindex, der dazu führt, dass Lichtstrahlen, die von der Sonne kommen, in Richtung der Erdoberfläche abgelenkt werden. Wenn die Sonne untergeht, ist sie physisch unter dem Horizont, aber das Licht wird durch die Luftschichten über der Erdoberfläche gebrochen und kann uns noch erreichen. Dies ist besonders ausgeprägt, wenn die Luftdichte und Temperaturunterschiede in der Atmosphäre vorhanden sind, was die Brechung verstärkt. Daher können wir die Sonne manchmal noch für einige Minuten nach ihrem tatsächlichen Untergang sehen.

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Der dunkle Teil des schmalen Sichelmonds leuchtet aufgrund eines Phänomens, das als Erdschein bekannt ist. Dabei wird das Licht der Sonne, das auf die Erde fällt, von der Erdoberfläche... [mehr]

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Der dunkle Teil des schmalen Sichelmonds leuchtet aufgrund eines Phänomens, das als Erdschein bekannt ist. Dabei wird das Licht der Sonne, das auf die Erde fällt, von der Erdoberfläche reflektiert und beleuchtet den nicht direkt von der Sonne beschienenen Teil des Mondes. Dies geschieht besonders gut, wenn der Mond sich in der Nähe des Neumonds befindet und nur ein schmaler Lichtstreifen sichtbar ist. Der Erdschein kann oft als schwaches, sanftes Licht auf der dunklen Seite des Mondes wahrgenommen werden.