Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schwarze Löcher haben keine Haare

13.03.2015

Schwarze Löcher sind erstaunlich einfache Himmelskörper, welche nur durch ihre Masse, ihre Rotation und ihre elektrische Ladung charakterisiert werden.

Norman Gürlebeck, Wissenschaftler am Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM), ist es gelungen diese erstaunliche Einfachheit schwarzer Löcher auch in komplexen astrophysikalischen Situationen zu beweisen, worüber am 03. April 2015 in der Fachzeitschrift Physical Review Letters berichtet wird. Die Erwartungen an diese Entdeckung sind hoch: sie erlaubt den direkten Nachweis der Existenz schwarzer Löcher mit Hilfe von Gravitationswellen sowie Tests der Grundlagen der Gravitationstheorie.


Dr. Norman Gürlebeck vom Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM)

ZARM

Schwarze Löcher sind ein Endstadium in der Entwicklung von Sternen, die entstehen, wenn sich die Masse dieser Sterne immer stärker verdichtet. Dies geschieht allerdings nur mit Sternen, die mindestens die doppelte Sonnenmasse besitzen, und dadurch eine so hohe Anziehungskraft haben, dass sich der Stern in seinem Entwicklungsprozess immer mehr komprimiert.

Um den Grad der Verdichtung zu verdeutlichen, der notwendig ist, um ein schwarzes Loch zu erhalten, müsste man sich vorstellen, dass die gesamte Masse der Erde auf die Größe einer Haselnuss verdichtet würde. Die starke Anziehungskraft der extrem verdichteten Masse des schwarzen Lochs führt dazu, dass weder Materie noch Licht einem solchen Objekt entkommen können - eine Tatsache, der das schwarze Loch seinen Namen verdankt.

Dennoch kann ein schwarzes Loch von außen durch nur drei Parameter vollständig charakterisiert werden: die Masse, die Rotation und die elektrische Ladung. Aufgrund fehlender weiterer Eigenschaften prägte John Archibald Wheeler die Aussage: „Schwarze Löcher haben keine Haare“. Diese Eigenschaft war bis jetzt nur unter idealisierten Bedingungen bewiesen worden, in denen das schwarze Loch allein im Universum existiert und keine weiteren Sterne vorhanden sind.

Diese Annahme gilt folglich nicht für schwarze Löcher, die sich in Systemen mit mehreren Objekten befinden, wie z.B. in Binärsystemen, die generell aus einem schwarzen Loch und einem Stern, zwei schwarzen Löchern oder zwei Sternen bestehen. Das Gravitationsfeld des Begleiters eines schwarzen Lochs in einem Binärsystem führt nun dazu, dass sich das schwarze Loch verformt. Dieses Phänomen ähnelt den Gezeiten auf der Erde, welche durch die Anziehung des Mondes verursacht werden. Bedeutet eine solche Verformung, dass das schwarze Loch durch mehr Parameter beschrieben werden muss, es also Haare bekommen hat?

Mehrere internationale Forschungsteams gingen dieser Frage nach und fanden erste Indizien dafür, dass dies nicht so ist. Norman Gürlebeck vom ZARM an der Universität Bremen hat nun aber zweifelsfrei gezeigt, dass trotz der Verformung der schwarzen Löcher keine weiteren Parameter zur Charakterisierung erforderlich sind.

Die renommierte Zeitschrift Physical Review Letters publiziert dieses wegweisende Ergebnis, das außerdem auch praktische Anwendung findet. Die neue Erkenntnis ist für Gravitationsphysiker eine wichtige Grundlage zur Interpretation von Gravitationswellen, die vorrangig in Binärsystemen entstehen. Über die Analyse dieser Gravitationswellen können schwarze Löcher in Binärsystemen direkt nachgewiesen werden. Darüber hinaus liefert die sogenannte „no-hair“ Eigenschaft schwarzer Löcher die Möglichkeit Gravitationstheorien für sehr starke Gravitationsfelder zu testen.

Weitere Informationen:
Norman Gürlebeck
Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM), Universität Bremen
norman.guerlebeck@zarm.uni-bremen.de
0421 218-57857

Zusammenfassung und Volltext des wissenschaftlichen Artikels:

https://journals.aps.org/prl/accepted/40074Yc6I731354154cc21e2620a83227ec611919
http://arxiv.org/abs/1503.03240

Allgemeine Presseanfragen und Bildmaterial:
Birgit Kinkeldey
birgit.kinkeldey@zarm.uni-bremen.de
0421 218-57755

Weitere Informationen:

https://www.zarm.uni-bremen.de/pressmedia/single-view/article/black-holes-have-n...

Birgit Kinkeldey | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Astrophysik

nachricht Individualisierte Faserkomponenten für den Weltmarkt
22.06.2017 | Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften