Wissenschaftler erklären, was Schwarze Löcher wirklich tun

Astronomen haben Schwarze Löcher lange als kosmische Fallen beschrieben, die so mächtig sind, dass nichts – nicht einmal ein Lichtstrahl – ihnen entkommen kann.

Doch selbst diese extremen Objekte haben Grenzen, und Wissenschaftler sagen, dass es eine Sache gibt, die sie nicht verschlingen können.

Die Erklärung liegt darin, wie die Gravitation auf Materie und Energie wirkt und warum das Gefüge des Universums sich anders verhält als die Dinge, die sich durch es hindurchbewegen.

Die Reichweite der Gravitation

Schwarze Löcher entstehen, wenn eine enorme Masse zu einem unendlich kleinen Punkt kollabiert, der als Singularität bekannt ist.

Diese Kompression erzeugt eine so starke Gravitation, dass nahegelegene Materie, Teilchen und sogar Photonen nach innen gezogen werden.

Obwohl Licht keine Masse hat, trägt es Energie – und die ermöglicht es der Gravitation, seinen Weg zu beeinflussen.

Staub, Gas und Sterne fallen aus demselben Grund hinein.

Doch das Vakuum des Raumes selbst enthält weder Masse noch Energie, die die Gravitation einfangen könnte.

Wissenschaftler sagen, dass Schwarze Löcher deshalb nicht den Raum um sich herum „verschlucken“, auch wenn sie fast alles andere verschlingen.

Raumzeit erklärt

Bevor Albert Einstein die Physik revolutionierte, betrachteten Forscher Raum und Zeit als getrennte Größen.

Seine Relativitätstheorie vereinte sie zur Raumzeit – einer vierdimensionalen Arena, in der jedes Ereignis im Universum stattfindet.

Einstein beschrieb diese Arena nicht als statisch, sondern als etwas, das sich verformen und dehnen kann.

Massive Objekte verzerren die Raumzeit und verändern, wie sich andere Körper bewegen.

Um sich das vorzustellen, schlagen Physiker oft vor, ein straff gespanntes Gummituch zu visualisieren. Wird eine schwere Metallkugel daraufgelegt, sinkt sie ein und biegt das Material um sich herum.

Das Tuch umschließt die Kugel, wird aber niemals hineingezogen.

Krümmen, nicht konsumieren

Schwarze Löcher verhalten sich auf ähnliche Weise.

Ihre extreme Gravitation krümmt die Raumzeit stark und erzeugt die tiefen Gravitationsbrunnen, die Materie und Licht gefangen halten.

Doch das „Tuch“ der Raumzeit biegt sich – es verschwindet nicht.

Der verstorbene Physiker John Wheeler brachte diese Idee in einem heute berühmten Satz auf den Punkt:

„Masse sagt der Raumzeit, wie sie sich krümmen soll, und die Raumzeit sagt der Masse, wie sie sich bewegen soll.“

Quelle: Illustreret Videnskab