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 Das anwachsende Ende der Ordnung
27.03.2017 | Universität Konstanz

nachricht In einem Quantenrennen ist jeder Gewinner und Verlierer zugleich
27.03.2017 | Universität Wien

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: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fließender Übergang zwischen Design und Simulation

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Neue Sicherheitstechnik ermöglicht Teamarbeit

27.03.2017 | HANNOVER MESSE