Mögliches Duplikat:
Wie kann aus der Sicht eines außenstehenden Beobachters jemals etwas in ein Schwarzes Loch fallen?
Ist die Entstehung eines Schwarzen Lochs für einen entfernten Beobachter in endlicher Zeit beobachtbar? Nehmen wir insbesondere eine gleichmäßige, nicht rotierende Verteilung von 10 Sonnenmassen innerhalb des Sonnenradius, nehmen keinen nach außen gerichteten Druck an und berechnen ihren Gravitationskollaps. Ich nehme an, dass ein entfernter Beobachter niemals die vollständige Bildung eines Schwarzen Lochs mit einem Ereignishorizont beobachten würde, der ganzen 10 Sonnenmassen entspricht. Was wäre dann in endlicher Zeit beobachtbar? Würde es zum Beispiel ein Schwarzes Loch mit kleinerem Radius geben, während der Rest der Masse immer noch in seinen Ereignishorizont fällt?
Es gibt keinen eindeutigen Weg, diese Frage zu beantworten. Das Problem ist folgendes. Sie fragen, ob zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Schwarzes Loch mit einem bestimmten Radius existiert. Dazu müssen Sie jedoch etwas sagen wie "Das Schwarze Loch hat einen Radius von 10 m, während die Eigenzeit des Beobachters 5 Sekunden beträgt". Solche gleichzeitigen Ereignisse sind in GR nicht gut definiert, es sei denn, Sie treffen eine willkürliche Wahl eines Koordinatensystems mit einer Zeitkoordinate. Wenn Sie jedoch eine solche Wahl treffen, ist es wahr, dass das Schwarze Loch mit einem Radius von 0 innerhalb der einfallenden Materie beginnt und dann größer wird. Irgendwann wird es einen maximalen Radius erreichen und dann durch Hawking-Strahlung kleiner werden.
Was wird ein Beobachter also buchstäblich sehen, wenn er den Kollaps des Sterns beobachtet? Die Antwort ist, dass der Beobachter sieht, wie sich einfallende Materie verlangsamt und thermalisiert. Für diesen Beobachter wird die Sache niemals "einfallen". Die emittierten Teilchen/das emittierte Licht werden jedoch mehr und mehr rotverschoben (und in Kürze werden die einzigen ausgehenden Teilchen mit einigermaßen nicht niedriger Energie von der Hawking-Strahlung stammen).
Diese Frage ist sehr unklar, weil Sie nicht gesagt haben, was Sie damit meinen, dass die Bildung von Schwarzen Löchern beobachtbar ist, und auch nicht angegeben haben, von wem. Ich vermute aus dem Rest Ihrer Frage, dass Sie einen Beobachter in der Zeit wie unendlich meinen? Der Beobachter kann sehen, wie Masse zusammenbricht und "einfriert", wenn die Oberfläche stark rotverschoben wird. Er könnte im Prinzip auch sehen, wie Hawking-Strahlung herauskommt, wie das Schwarze Loch anschließend verdampft. Jetzt ist nicht bekannt, ob schwarze Löcher, die durch Kollaps entstanden sind, tatsächlich einen wahren Ereignishorizont oder einen scheinbaren Horizont haben (abhängig vom Endstadium der Verdunstung), also für mich sieht er, wie die Materie gefriert, sich in einem "haarlosen" Zustand niederlässt, und Zeuge Hawking-Strahlung ist für die „Beobachtung der Bildung von Schwarzen Löchern“ verantwortlich.
QMechaniker
Tegiri Nenashi