Es gibt einen Aspekt, der mich bei der Astronomie immer wieder beeindruckt. Der mich eigentlich bei der gesamten Naturwissenschaft immer wieder beeindruckt. Nämlich die Möglichkeit, Dinge zu „sehen“, die wir eigentlich nicht sehen können. Unsere Sinnesorgane sind ja genaugenommen ziemlich unzureichend, um die Welt in ihrer Gesamtheit wahrzunehmen. Aus dem gesamten elektromagnetischen Spektrum können wir nur den winzigen Bereich zwischen 380 und 780 Nanometern mit unseren Augen als „Licht“ sehen. Unsere Ohren können nur einen kleinen Ausschnitt all der möglichen Töne und Frequenzen hören. Die Materie aus der wir bestehen erlaubt es uns nur, mit anderer Materie der gleichen Art zu interagieren und alles was sonst noch im Universum – und meist viel zahlreicher- vorhanden ist (zum Beispiel dunkle Materie), spüren wir nicht. In einem gewissen Sinn sind wir taub und blind und verpassen fast die gesamte Realität. Aber wir haben ein „Sinnesorgan“, dass all das aufwiegt. Wir haben unser Gehirn. Und mit unserem Gehirn können wir Dinge sehen, hören und spüren, die unsere echten Sinnesorgane nicht wahrnehmen können.
Die Astronomen haben besonders gut gelernt, sich neue „Augen“ zu bauen. Zuerst waren es einfach nur bessere Augen. Teleskope, die fähig waren, viel mehr Licht aufzufangen als die Augen und damit auch viel mehr sehen konnten. Aber mittlerweile haben wir auch jede Menge andere Augen, die all das sehen können, was unsere Augen verpassen: Röntgenstrahlung, Mikrowellenstrahlung, Infrarotstrahlung oder Radiostrahlung zum Beispiel. Die Phrase „Die Welt mit anderen Augen sehen“ bekommt hier eine völlig neue Bedeutung. Astronomen sehen die Welt tatsächlich mit anderen Augen. Und da sieht man beeindruckende Dinge.
Schauen wir zuerst einmal dieses Bild hier an:
Dieses Bild wurde mit dem Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen. Hubble gehört zu den besseren Augen. Es sieht das gleiche Licht wie wir – nur enorm viel mehr davon, weswegen es auch so tolle Bilder machen kann. Hier hat es die Galaxie 3C 348 aufgenommen die auch unter dem Namen „Hercules A“ bekannt ist, weil sie von der Erde aus im Sternbild Herkules zu sehen ist. Auf den ersten Blick ist das Bild nicht sonderlich spektakulär. (Was natürlich nicht stimmt. Immerhin sehen wir hier Licht, dass aus einer Entfernung von 2 Milliarden Lichtjahren kommt! Und auch die anderen Punkte im Bild – bis auf die hellen Vordergrundsterne die man an den Lichtzacken erkennt – sind alle ferne Galaxien! Das ist beeindruckend.)
Die Astronomen haben aber nicht nur ihre besseren Augen auf die Galaxie gerichtet. Sondern auch die anderen Augen. Zum Beispiel das Very Large Array (VLA) in New Mexico. Das ist eine Anlage die aus 27 Radioantennen mit jeweils einem Durchmesser von 25 Metern besteht. Das VLA kann Radiostrahlung sehen, die aus dem Weltall kommt und Hercules A schickt jede Menge davon ins All! Denn Hercules ist eine sogenannte aktive Galaxie. Das sind Galaxien, die ein großes, supermassereiches schwarzes Loch im Zentrum haben. Das allein reicht aber noch nicht, denn jede Galaxie hat so ein Ding im Zentrum. Eine aktive Galaxie hat ein aktives schwarzes Loch. Also ein Loch, auf das noch jede Menge Material fällt. Befindet sich in der Nähe eines schwarzen Lochs viel interstellares Gas und Staub, dann bildet es eine Akkretionsscheibe. Das Material wirbelt um das Loch und fällt spiralförmig in es hinein. Die Materie bewegt sich mit enormen Geschwindigkeiten durch das starke Magnetfeld des Lochs und erzeugt dabei viel Strahlung. Hauptsächlich Röntgen- und Radiostrahlung, weswegen unsere anderen Augen die schwarzen Löcher auch entdecken können. Es passiert aber noch mehr. Nicht das gesamte Material fällt ins schwarze Loch. Einiges davon wird davon geschleudert. Mit gewaltiger Geschwindigkeit schleudert das Zentrum von Hercules A Gas und Staub in die Umgebung – man nennt so etwas „Jets“. Dabei trifft das Material auf anderen Staub und anderes Gas und wird irgendwann abgebremst. Das erzeugt Radiostrahlung. Und die kann das VLA sehen. Mit Radioaugen sieht Hercules A völlig anders aus:
In Rot kann man nun die Radiostrahlung sehen, die über das Hubble-Bild gelegt wurde. Das zentrale schwarze Loch von Hercules A schleudert das Material unvorstellbare 1,5 Millionen Lichtjahre ins All hinaus! Erst in dieser Entfernung wird das Material stark genug abgebremst, um die Wolken zu bilden, die am Ende der Radiojets sitzen. 1,5 Millionen Lichtjahre – das ist fünfzehn Mal länger als unsere gesamte Milchstraße lang ist! Kein Wunder, das schwarze Loch von Hercules A ist auch ungefähr 1000 Mal schwerer als unser schwarzes Loch. Trotzdem ist es beeindruckend, dass ein vergleichsweise so kleines Objekt eine so große Struktur erzeugt. Das zentrale supermassereiche schwarze Loch ist zwar 2,5 Milliarden Mal schwerer als unsere Sonne, aber doch nur so groß wie unser Sonnensystem. Und dieses kleine Objekt erzeugt etwas, dass 3 Millionen Lichtjahre von einem Ende zum anderen durchmisst!
Carl Sagan hat einmal gesagt: „Somewhere, something incredible is waiting to be known.“ Damit hat er völlig Recht. Das Universum ist voll mit unglaublichen Dingen, die darauf warten, von uns entdeckt zu werden.
du meintest unsere Ohren?
Unsere hören können nur einen kleinen Ausschnitt all der ‚möglichen Töne und Frequenzen hören‘
Ein ziemlich cooles Bild!! Und es wird noch viel besser, wenn man versucht sich vorzustellen, was für gewaltige Ausmaße diese Struktur hat. Und trotzdem sieht es so aus, als hätte jemand Rauch durch einen Strohhalm gepustet. Da scheinen sich also ähnliche Prozesse abzuspielen, nur auf ganz anderen Zeit- und Raumskalen. Beeindruckend!
Hallo Florian,
mich würde mal interessieren wie das Material aus dem Jet abgebremst wird. Als das schwarze Loch angefangen hat den Jet zu erzeugen gab es ja dort m.E. noch kein Material welches den Jet abbremsen konnte. Könnte dunkle Materie dafür verantwortlich sein?
Beste Grüße, Maik
@Maik: „Als das schwarze Loch angefangen hat den Jet zu erzeugen gab es ja dort m.E. noch kein Material welches den Jet abbremsen konnte. „
Naja, in der Nähe des Lochs wird das Zeug ja auch nicht gebremst – deswegen sieht man ganz innen ja auch keine Radiostrahlung. Das passiert erst weiter außen. In so einer Galaxie ist ja haufenweise Zeugs zwischen den Sternen: Gas und Staubwolken.
wenn demnach so ein aktives Schwarzes Loch zum Beispiel in der Andromeda-Galaxis aktiv wäre, bekämen wir davon was ab. Hätte das dann eine Bedeutung für uns?
@Oldsiggi: „wenn demnach so ein aktives Schwarzes Loch zum Beispiel in der Andromeda-Galaxis aktiv wäre, bekämen wir davon was ab. Hätte das dann eine Bedeutung für uns?“Ich denke mal nicht. 1,5 Millionen LJ reicht von von Andromeda nicht bis zu uns.
@ Maik:
Nein, keine dunkle Materie. Zum größten Teil ist das Synchrotronstrahlung, die im Radiobereich abgegeben wird, wenn schnelle Elektronen in Magnetfeldern herumkreiseln. Ein anderer kleinerer Teil entsteht tatsächlich durch Wechselwirkung mit dem intergalaktischen Medium – etwa ein Wasserstoffatom pro Kubikmeter. Aber es sind halt verflucht viele Kubikmeter.
Hmm. Das würde dann aber auch im Umkehrschluss bedeuten, dass die zu Herc-A gehörende Galaxie mindestens 15 mal länger als unsere Milchstrasse ist (und auch entsprechend dicker, wie man auf dem Bild sehen kann)?
Würde die Materiedichte zwischen den Galaxien ausreichen eine nennenswerte Abbremsung zu erreichen?
Zudem denke ich, begehen wir alle wieder mal den Trugschluss, dieses Gas als dichter anzusehen, als es tatsächlich ist (wobei: das pinke ist ja eigentlich Radiostrahlung und kein Gas).
Das was auf den Hubble-Bildern immer als eine so beeindruckende Woke aussieht, wäre nach irdischen Masstäben immer noch ein Vakkum. Aber auch eine Mückenwolke kann dunkel aussehen, wenn sie nur dick genug ist.
@florian
…schwarze Loch ist zwar 2,5 Milliarden Mal schwerer als unsere Sonne, aber doch nur so groß wie unser Sonnensystem.
ich hatte eigentlich immer die Vorstellung, das schwarze Löcher „ziemlich“ klein sind, trotz ihrer gigantische Masse, oder ist mit Größe der Ereignishorizont gemeint?
Oder liege ich völlig falsch?
@Skeptikskeptiker: „ich hatte eigentlich immer die Vorstellung, das schwarze Löcher “ziemlich” klein sind, trotz ihrer gigantische Masse, oder ist mit Größe der Ereignishorizont gemeint?“
Das ist der Ereignishorizont. Wie groß das Teil dahinter ist, kann man nicht sagen. Aber 2,5 Milliarden Sonnenmassen auf ein Sonnensystem ist verglichen mit der Masse auch recht klein. Beim schwarzen Loch geht es ja nicht um die Größe sondern um die Dichte.
Hallo Florian,
Wie schaffst du es, dass dir nie die puste ausgeht brim Schreiben. Waher kriegst du die Themen? Irgendwann muss doch auch dann mal dein Kopf leer sein, oder?
???
@Grausi: Sorry, ich sitze nicht non-stop vor dem Computer und kann nicht jede einzelne Frage unmittelbar beantworten.
„Waher kriegst du die Themen?“
Die Wissenschaftler arbeiten jeden Tag. Und finden jeden Tag etwas Neues heraus. Also gibt es auch jeden Tag etwas zu schreiben.
@Skeptikskeptiker:
Wenn du eine Scheibe von der Größe unseres Sonnensystems aus Gold formst (also 6 Mrd km Durchmesser) und die 10 Mio km dick machst, dann bekommst du bei einer Dichte von 20 g/cm³ schon 0,8 *10^39 kg zusammen. 2,5 Mrd Sonnenmassen sind, wenn ich mich nicht täusche, eta 5*10^39 kg. Hast du also sechs von den Scheiben (also bspw. 60 Millionen km Dicke), dann hast du die Masse schon erreicht. *räusper*
„schon“. Na ja.
Laut Wiki ist die Dichte von Neutronensternmaterie etwa um den Faktor 10^14 höher als der von „normaler“ Materie. Rein naiv-rechnerisch könnten sich also die erwähnten 2,5 Milliarden Sonnenmassen in einer Neutronensternmateriekugel von etwa … *murmel* *kalkulier* …4500 km Radius tummeln. Nur: Der Ereignishorizont (also die Entfernung von jener hypothetischen NSM-Kugel, ab der die Geschwindigkeit einer Lichtwelle nicht mehr ausreicht, um der Gravitation zu entkommen) ist viel weiter draußen. Das ist die Grenze, die man „sieht“. Wenn man das denn sehen im ursprünglichen Sinn könnte. So kraß stark ist die Schwerkraft solcher Objekte. Eigentlich unvorstellbar.
ahhh … „Radius“. die Goldscheibe hat einen Radius, keinen Durchmesser von 6 Mrd km.
Gehts du dafür auf die Seite der NASA?
@Grausi: „Gehts du dafür auf die Seite der NASA?“
Die NASA ist die Raumfahrtagentur der USA. Dort arbeiten sehr wenige Astronomen. Astronomen gibt es in jedem Land der Welt und an fast allen Universitäten. Überall wird geforscht, nicht nur bei der NASA. Dort wird vergleichsweise wenig Forschung betrieben, weil es – wie gesagt – dort darum geht, Raumfahrzeuge ins All zu bekommen. Die aktuellen wissenschaftlichen Ergebnisse kann man in wissenschaftlichen Fachzeitschriften nachlesen. Oder auf den Nachrichtenseiten der Universitäten und Forschungseinrichtungen überall auf der Welt.
Nur eine Kleinigkeit: das erste Bild vom Hubble ist falsch verlinkt, da endet man hier:
https://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2012/12/11/das-unsichtbare-sehen-hercules-a-und-die-gigantischen-radio-jets/NASA,%20ESA,%20S.%20Baum%20and%20C.%20O'Dea%20(RIT),%20and%20the%20Hubble%20Heritage%20Team%20(STScI/AURA)
Wow, ich finde es immer wieder erstaunlich was für Dimensionen da draußen vorherrschen. Jets mit einer Ausdehnung von 3 Milliarden Lichtjahren… Das ist eigentlich viel zu groß um es in seiner Gesamtheit erfassen zu können. Wirklich immer wieder faszinierend!
@Kevin: Millionen, nicht Milliarden. Ist aber immer noch recht groß.
Wenn das Objekt einen Durchmesser von 3 Millionen Lichtjahre hat, könnte man vielleicht die beschleunigte Expansion an dem kontinuierlichen Jet erkennen/nachweisen?
@Ebreit: Welche Expansion? Die des Universums? Die kann man an so „kleinen“ Objekten nicht sehen. Da musst du schon aufs Level von Galaxienhaufen gehen. Im kleineren Maßstab hält die Gravitationskraft alles zusammen und nix expandiert.
Sehr beeindruckende Bilder. Informativer Text. Danke!
Kann man – anhand der Aufnahmen – etwas über die Geschwindigkeiten mutmaßen, mit der die Materie hinausgeschleudert wird? Welche Temperatur hat der Jet? Und wie wären – rein hypothetisch – die Auswirkungen, wenn sich unser Sonnensystem im Endbereich eines derartigen Jets befände? Wäre die Röntgenstrahlung noch stark genug, um uns aufzufallen (oder würde sie sich möglicherweise als etwas ähnlcihes wie die kosmische Hintergundstrahlung tarnen 😉 )?
(Die Fragen haben natürlich keinerlei praktischen Nutzen, deswegen bin ich nicht enttäuscht, wenn keine Antwort käme. Aber die moderne Astronomie hat soviele Erkenntnisse gewonnen, daß ich sowas für möglich halte.)
Lg, Sathiya
@Sathiya: „Die Fragen haben natürlich keinerlei praktischen Nutzen, deswegen bin ich nicht enttäuscht, wenn keine Antwort käme. Aber die moderne Astronomie hat soviele Erkenntnisse gewonnen, daß ich sowas für möglich halte.“
Wie schnell so etwas ist, kann man prinzipiell schon sagen. Ich kann dir deine Frage aber momentan nicht beantworten, weil ich keinen Zugriff auf den Fachartikel habe, in dem die Ergebnisse vorgestellt werden. Mal sehen, vielleicht finde ich noch was – oder vielleicht findet auch jemand der anderen Leser etwas.
@Florian, Bullet
Danke, mir fiel nur auf, eigentlich spricht sonst kaum jemand von der Größe, eher von der Masse eines SL´s, dass der Horizont bei solch einem gigantischen „Ding“ ziemlich weit draußen sein muss, schon klar. Aber irgend was muss ja drin sein (so was Neutronenstern ähnliches, nur noch viiiiiiel dichter?), was und wie groß, das ist sicher Spekulation, oder gibt´s da irgenwelche „Gedankenspiele“?
@Bullet
So ´ne Au-Scheibe wäre schon nicht schlecht, würde aber lieber was handliches nehmen, sagen wir 2cm dick, 10cm Durchmesser, ach besser doch 10cm Radius ;-))
@Skeptikskeptiker
Man weiß nicht genau, was im Zentrum eines Schwarzen Lochs ist. Ein Neutronenstern ist es nicht, die brechen zu einem Schwarzen Loch zusammen, wenn sie durch Materieansammlung schwerer als ca. 3 Sonnenmassen werden, weil die starke Kernkraft der Gravitation nicht mehr widerstehen kann.
Es ist keine Kraft bekannt, die den Kollaps aufhalten könnte, also müsste die Masse zu einem Punkt, einer Singularität, zusammenfallen (oder bei einem rotierenden Schwarzen Loch, was der Normalfall ist, zu einem dünnen Ring). Da aber die Gleichungen der Relativitätstheorie auf kleinsten Distanzen unsinnige Ergebnisse liefern, ist nicht sicher, dass die zentrale Masse eines Schwarzen Lochs wirklich ein Punkt ist. Solange wir keine bessere Theorie als die Relativitätstheorie haben, können wir nicht sagen, was im Zentrum eines Schwarzen Lochs ist.
Vermutlich wird es aber ein nahezu punkt- bzw. ringförmiges Objekt sein, das irgendeine Minimalausdehnung haben muss, weil der Raum gequantelt ist oder so was.
@ Sathiya:
Die Radioblasen sind natürlich viel zu groß, um räumlichen Veränderungen direkt zuschauen zu können. Aber es gibt etwas anderes: die Spektroskopie. Alle chemischen Elemente haben einen typischen Fingerabdruck in Form von Spektrallinien. Wo die sich im Spektrum befinden, kann man im Labor ermitteln. Wenn sich eine Strahlungsquelle auf uns zu oder von uns weg bewegt, tritt ein Dopplereffekt ein: bei sich nähernden Quellen findet man die entsprechenden Linien in den blauen Bereich verschoben, bei sich entfernenden Quellen in den roten Bereich. Die Geschwindigkeit kann man nach dem Maß der Verschiebung bestimmen. Wenn man die Geschwindigkeit im Verhältnis zur beobachteten Galaxie bestimmen will, muss man natürlich zuerst deren Bewegung ermitteln und dann die Berechnung auf diese beziehen. Alles klar?
Übrigens: die Geschwindigkeiten in den Ausströmungen sind sehr hoch. In Extremfällen nähern sie sich der Lichtgeschwindigkeit bis auf ein paar Prozente an, so dass man bestimmte Beobachtungen als Test auf die spezielle Relativitätstheorie nutzen kann. Mit Erfolg.
Ach ja, die Temperatur. Dazu soviel:
Von Temperaturen kann man da im landläufigen Sinne eigentlich gar nicht sprechen. Temperatur soll ja ein Maß für Wärme sein, und unter Wärme versteht man so etwas wie „ungeordnete Bewegung“. In den Jets, die man da sieht, ist die Bewegung der Teilchen aber ziemlich geordnet, nämlich alles in polarer Richtung. Obendrein ist in den Ausströmungen die Teilchendichte so niedrig, dass sich da nicht viele in die Quere kommen. Man kann zwar angeben, wie hoch die Energie eines einzelnen Teilchens ist, das da wegfliegt; und man kann sogar sagen, was das, in „Wärme“ übersetzt, wäre; aber es ist tatsächlich etwas anderes, auch wenn man es in den gleichen Maßeinheiten ausdrückt.
Im Endbereich einer solchen Radioblase wäre erst mal gar nicht viel zu spüren, außer das der Rundfunkempfang nicht möglich wäre – das Radiosignal der Blase wäre viel zu „laut“. Einschneidender wäre vermutlich die kurzwellige Strahlung im Röntgen- und Gammabereich nahe der Ausströmungsachse, die ja stark ionisierend wirkt. Ob sich auf einem Planeten dann lebenstaugliche Verhältnisse einstellen könnten, kann ich jetzt auch nicht überblicken, will das aber auch nicht ausschließen. Die Natur schafft sich manchmal ganz überraschende Lebensnischen, notfalls auch am Meeresgrund.
AHA. Danke. 🙂
Zu den verborgenen Dingen gehören auch diese seltsamen wiederkehrenden Muster des Universums, aber noch seltsamer ist der voraussichtliche Schluss daraus… immerhin ist das ganze Universum bereits mit Photonen vernetzt, was evtl. ein dynamisches Hologramm sein könnte… also laienhaft gesagt…
@Beobachter: „immerhin ist das ganze Universum bereits mit Photonen vernetzt, was evtl. ein dynamisches Hologramm sein könnte… also laienhaft gesagt…“
Nicht nur „laienhaft“, sondern falsch.
Ich finde allein schon das erste Bild enorm beeindruckend. Aufnahmen von Galaxien und solchen drumherum (wie die Deep Field-Aufnahmen) finde ich, sind generell einige der beeindruckendsten Bilder, die es gibt. Viele werden sie schulterzuckend abnicken und sich anderen Dingen zuwenden. Ich stelle mir dann meist vor – so viele viele Galxien allein auf diesem Bild, und in jeder einzelnen davon Millionen und Milliarden Sterne, jeweils mit einer Anzahl Planeten. Irgendwo da draußen gibt es Leben, das ähnlich intelligend ist, wie wir und dieses Leben schießt ähnliche Fotos, auf denen wir irgendwo drauf sind. Auf jeder einer solchen Welt sieht es anders aus, alles ist so gigantisch groß und weit weg, fernab jeder Vorstellungskraft.
Allein schon Bilder, die unsere Milchstraße in Chile oder sonst einem dunklen Ort festgehalten haben, faszinieren mich teils stundenlang und lassen mich solchen Gedanken nachjagen.
Danke für den wieder mal sehr guten Artikel und die schönen Bilder!
Lieber Florian, im Grunde muss ich Dir widersprechen, denn wir beobachten alle diese Eigenschaften, von denen Du sprichst ja gar nicht wirklich, das sind nur Interpretationen die auf den derzeit allgemein als gültig anerkannten wissenschaftlichen Erklärung basieren. Du schreibst immer in absoluten Termini, müsstest Du nicht viel vorsichtiger und im Konjunktiv formulieren? Sonst geht es Dir am Ende wie den Astronomen des geozentrischen Zeitalters, die irgendwann einsehen mussten, dass Sie ihre Beobachtungen einfach falsch interpretiert hatten.
Meines Wissens gibt es keine absolute Gewissheit in der Naturwissenschaft, sondern nur Modelle, die für eine bestimmte Zeit die beste Erklärung für bestimmte Phänomene liefern. Woher weißt Du denn zum Beispiel, dass in unserem Milchstraßenzentrum wirklich ein schwarzes Loch sitzt, geschweige denn, wie Du geschrieben hast, dass in JEDER Galaxie eins sitzt? Wirklich beobachtbar sind die meines Wissens nicht, sondern nur abgeleitet, und zwar anhand der Interpretation naturwissenschaftlicher Gesetze, die letztlich auch nur Hypothesen sind. Das wäre doch auch mal ein Thema für Deinen Blog und auf jeden Fall eine kritische Betrachtung Wert, finde ich…
VG Katja
@Katja König
Solange das Modell passt ist doch alles bestens. Und ob die Gesetze sich ändern kann man prüfen. Würde sich eine Konstante ändern, dann hat das gravierende Effekte. Ich nehme als Beispiel Effekte, die bei Teilchenphysik auftreten würden.
Beispiel: Masse des W-Bosons (ca 80,4GeV/c² schwer)
Wird das leichter, dann werden alle Betazerfälle schneller laufen, das wirkt sich in den Sternen ganz massiv aus.
Beispiel: Quarkmassen u und d (um 4MeV/c² schwer)
Wenn die sich nennenswert ändern würden, dann könnte es dir passieren, das Neutronen anstatt Protonen stabil sind.
Beispiel: Elektronenmasse (511keV/c²)
Wenn die sich ändert, dann verschieben sich alle Spektrallinien und die Grenzmasse für thermonukleare Supernovea (Entartungsdruck enthält Elektronenmasse als Parameter)
Deshalb kann man durchaus davon ausgehen, das die Naturgesetze überall gleich sind
Hoffentlich bin ich nicht zu weit OT
@Katja König
Na ja, irren kann sich die Wissenschaft immer mal, aber man hat doch ein zusammenhängendes Bild, das durch vielfache Verflechtung zusammenhält. Z.B. wäre es wissenschaftlich nicht korrekt, zu sagen, die Erde sei eine Kugel. Denn sie ist abgeflacht, eher wie ein Rotationsellipsoid. Aber das trifft es auch nicht, denn die Nordhalbkugel ist etwas größer als die Südhalbkugel, eher birnenförmig. Das ist aber wieder nicht exakt, sondern es gibt unregelmäßige Eindellungen usw. Je genauer man hinsieht, desto feiner wird das benötigte Modell.
Wenn der Laie dann hört, die Relativitätstheorie habe die Newtonsche Gravitationstheorie ersetzt, klingt das für ihn so, als sei die Erde keine Kugel mehr, weil man entdeckt hat, dass sie ein wenig von dieser Form abweicht.
Was die Schwarzen Löcher betrifft: wir haben im Zentrum vieler Galaxien Sterne gefunden, die in ziemlich großer Geschwindigkeit um eine unsichtbare Masse kreisen, welche Millionen oder Milliarden Sonnenmassen umfasst (abgeleitet aus den Geschwindigkeiten der umkreisenden Sterne). In manchen Galaxien kreist um eine solche Masse eine Gas- und Staubscheibe, die hell leuchtet und alle mögliche Strahlung abgibt. Üblicherweise als schmale Jets. Bei manchen Galaxien schauen wir genau von oben auf den Jet und dann sind sie unglaublich hell, heller als jeder bekannte Prozess (außer einem gerichteten Jet) es ermöglichen würde. Man beobachtet darin auch manchmal Helligkeitsschwankungen im Bereich von Monaten oder Tagen, d.h. sie müssen von einem Objekt verursacht werden, das höchstens so groß ist in Lichtlaufzeit. Das alles passt zu den von Einstein vorhergesagten Schwarzen Löchern. If it walks like a duck, and quacks like a duck, it is probably a duck, hat mal jemand gesagt…
Mittlerweile gibt es ein verteiltes Radioteleskop, das sich in der Entstehung befindet, das Event Horizon Teleskop. Damit hat man z.B. den Jet einer Radiogalaxie bis auf 2,5 Ereignishorizontdurchmesser an das vermutete Schwarze Loch verfolgen können. Es wird nur noch ein paar Jahre dauern, dann können wir mit diesem Teleskop einige Supermassive Schwarze Löcher direkt abbilden.
Also, die Existenz der Schwarzen Löcher ist ungefähr so sicher wie die Kugelgestalt der Erde, würde ich sagen.
Ich denke, solange wir uns hier unter Naturwissenschaftlern unterhalten (wer anderer verirrt sich höchst selten hier her), ist auch klar, dass immer die Prämisse gilt:
„Das Beschriebene basiert auf der zur Zeit best möglichen Erklärung, die sich durchaus auch noch ändern kann“.
Na ja. Ganz so ist es ja nicht. Im Gegensatz zu damals, ist ja die Physik/Astronomie ein Gefüge von Abhängigkeiten. Drehst du an einem Ende, dann hat das quer durch die Bank Auswirkungen und würde Interpretationsänderungen erfordern. Da die heutigen Interpretationen aber im Wesentlichen konsistent sind und sich so gegenseitig ’stüzen‘ ist es nicht so wahrscheinlich, dass es da gewaltige Umstürze gibt. Ober aber es kracht irgendwann einmal ganz gewaltig und in der Physik/Astronomie bleibt kein Stein auf dem Anderen.
Gute Frage. Da man allerdings Sterne beobachtet hat, die um das physikalische Zentrum kreisen (ellipsieren :-)) und man aus den Bewegungsgleichung die Masse des Zentralkörpers um den sie kreisen zurückrechnen kann, kann man ermitteln, um welche Masse es sich dort handelt. Und dann stellt sich raus, dass da ein paar Millionen Sonnenmassen rumlungern, von denen aber weit und breit nichts zu sehen ist. In keiner Messung scheinen sie auf. Wir wissen aber, dass sie dort sein müssen, denn sonst würden die Sterne nicht um dieses Zentrum in den Bahnen kreisen, wie sie das tun.
Gut. Das ist jetzt ein indirektes Indiz. Allerdings ist bei einem schwarzen Loch definitionsgemäss auch nicht mehr zu erwarten.
@Kallewirsch
Na ja, wenn ich da an das ganze Gedöns mit Seyfert-Galaxien, Radiogalaxien, Aktiven Galaxien, Quasaren, Jets, scheinbarer Überlichtgeschwindigkeit und dergleichen denke, die können schon ein ordentliches Feuerwerk machen. Ich hab’s ja noch erlebt, dass alle diese Dinge unverstanden waren und man nicht kapiert hat, dass man immer die selbe Erscheinung sah, mal während Materie reinfiel, mal nicht, mal von oben, mal von der Seite, und mal direkt auf der Achse.
Mittlerweile hat man die Massen so vieler Supermassiver Schwarzer Löcher vermessen, dass man schon ein Gesetz aufstellen konnte, dass diese so-und-so-viel Prozent der Masse des Galaxien-Kerns ausmachen (und neulich gerade eine Ausnahme davon gefunden).
Auch in Klein gibt’s das natürlich. Cygnus X1, strahlt Röntgen wie bescheuert und schleudert einen gewöhnlichen O-Begleitstern durch die Gegend, hat 30 Sonnenmassen, aber nix optisch zu sehen außer dem Begleitstern.
Wer nicht, Alderamin.
Zum Beispiel damals, kurz vor dem dritten Geburtstag, habe ich davon rein garnichts verstanden 😉
Nein, selbstverständlich hat sich in den letzten 3-4 Jahrzehnten unglaublich viel getan. Manchmal, wenn ich dem Ursprung von etwas zumindest grob Vertrautem hinterherlese, kommt auf die Frage ‚Wie lange kenne ich das eigentlich schon‘ eine höchst verblüffende Antwort, so in Richtung ‚Was, erst dieses Jahrtausend’…
[…] kurzem erst habe ich darüber geschrieben, wie gut die Astronomie darin ist, Dinge zu “sehen”, die eigentlich nicht zu sehen […]
[…] Bilder zwangsläufig weniger scharf als bei einem optischen Teleskop (Je länger die Wellenlänge, desto schlechter die Auflösung bei gleicher Größe des Teleskops. Darum müssen Radioteleskope auch so enorm groß sein). Aber […]