Ist das Schwarze Loch M87 wirklich ein Schwarzes Loch? [Duplikat]

Ich entschuldige mich, wenn das eine dumme Frage ist, aber...

Nach dem, was mir gesagt wurde, können sich keine neuen Schwarzen Löcher bilden , da sich die Zeit verlangsamt und fast anhält, wenn sich die Materie dem Ereignishorizont nähert. Stattdessen ist ein neues Schwarzes Loch wirklich eine Annäherung an ein Schwarzes Loch, mit Materie, die so nahe am Ereignishorizont liegt, dass sie sich wie ein Schwarzes Loch verhält. Trotzdem kann echtes Schwarz existieren, vorausgesetzt, es existiert schon früh genug im Universum. (Ich hoffe, das ist einigermaßen genau.)

Meine Frage ist: Ist bekannt (oder konnte es sogar bestimmt werden), welches dieser Szenarien das Schwarze Loch im Zentrum von M87 beschreibt? Ist es ein echtes Schwarzes Loch, das schon immer existiert hat, oder ein ungefähres Schwarzes Loch, das sich irgendwann gebildet hat?

In dem Link, den Sie geben, sehe ich nicht, wo das Alter des Schwarzen Lochs im "ausreichend frühen Universum" liegt. Es ist die mathematische Beschreibung mit GR, die die Perspektive des Beobachters des Schwarzen Lochs verändert. Das M87 ist ein Schwarzes Loch, weil es durch GR-Gleichungen für den gegebenen Rahmen beschrieben werden kann.
@annav Entschuldigung für die "ausreichend frühe" Sprache, das ist nur mein Versuch, eine Debatte über Semantik zu vermeiden.
Alle Schwarzen Löcher sind "ungefähr". Ein „wahres“ ewiges Schwarzschild-Schwarzes Loch ist ein weit verbreiteter Irrglaube, denn die Schwarzschild-Lösung gilt nur außerhalb des Horizonts, wo „wahre“ und „ungefähre“ Schwarze Löcher gleich sind.
Gute Frage, obwohl ich einen etwas ähnlichen, aber immer noch anderen Aspekt kommentieren werde. Wir können nicht mit 100-prozentiger Sicherheit sagen, dass es sich um ein reguläres Schwarzschild- (oder vielmehr Kerr-) Schwarzes Loch als Lösung für Einsteins Gleichungen handelt. Es gibt verschiedene Vorschläge für Schwarzloch-ähnliche kompakte Objekte, die Schwarze Löcher nachahmen. Mit mehr, genaueren Messungen von Schatten und Gravitationswellen hofft man, Abweichungen von GR erkennen zu können. Sie können einen Blick auf eine Rezension werfen, die heute online gegangen ist und genau dies bespricht arxiv.org/abs/1904.05363

Antworten (1)

Die Vorstellung, dass sich Schwarze Löcher „nie“ bilden, weil die Zeit „einfriert“, ist ein gewisser Irrtum. Es ergibt sich aus dem Versuch, die Ergebnisse der Allgemeinen Relativitätstheorie von einem sehr traditionellen (newtonschen) Standpunkt aus zu interpretieren.

Richtig ist, dass ein außenstehender Beobachter sieht, wie sich die Uhren von Objekten verlangsamen, die sich dem Ereignishorizont nähern. Richtiger ist es jedoch, sich dies als Folge der Tatsache vorzustellen, dass es für ein Signal (Licht) immer schwieriger wird, uns vom Objekt aus zu erreichen. Wenn sich das Objekt dem Ereignishorizont nähert, dauert es länger, bis uns ein Signal vom Objekt erreicht.

Dies sollte jedoch nicht mit der Vorstellung verwechselt werden, dass sich das Objekt „jetzt“ außerhalb des Horizonts befindet. Ferne Ereignisse (z. B. eine Supernova), die wir „jetzt“ beobachten, interpretieren wir normalerweise nicht als „jetzt“, sondern in der Regel als vor langer Zeit geschehen. Dasselbe sollte mit Signalen gemacht werden, die von einem Objekt beobachtet werden, das in ein Schwarzes Loch fällt.

Es ist wichtig zu erkennen, dass wir zwar (im Prinzip) Signale von dem Objekt, das wir bis in die Ewigkeit erreichen (was es so aussehen lässt, als würde es nie den Horizont überqueren), es für uns unmöglich ist, irgendein Signal an das Objekt zu senden, weil durch die Wenn das Signal das Objekt erreicht, hat es den Ereignishorizont längst überschritten.

Dies führt zu folgendem Gedankenexperiment: Angenommen, Sie lassen einen Spiegel in ein Schwarzes Loch fallen, und dieser Spiegel spiegelt das Bild einer Uhr wider, die Sie (der äußere Beobachter) in Ihrer Hand halten. Was Sie „sehen“ werden, ist, dass die reflektierte Uhr (Ihre Uhr) zum Stillstand kommt. In gewissem Sinne kann die angezeigte Zeit als die Zeit (auf Ihrer Uhr) interpretiert werden, zu der das Objekt den Ereignishorizont überschritten hat, was in der Vergangenheit liegen wird.

Zurück zu M87*. Ich habe die Vorstellung verworfen, dass es „nie“ ein schwarzes Loch gebildet hat. Gleichzeitig habe ich erwähnt, dass im Prinzip Signale von allen Dingen, die in das Schwarze Loch eingedrungen sind, uns immer noch erreichen können sollten. Warum sehen wir all diese Dinge nicht? Die Realität ist, dass die Signale von einem Objekt, das sich dem Ereignishorizont nähert, schnell schwächer und verzerrt werden (aufgrund der Zeitdilatation und der Ausbreitung von Signalen in der Nähe eines Schwarzen Lochs). Tatsächlich nimmt die Intensität jedes Signals exponentiell auf einer Zeitskala ab, die durch die Größe (Masse) des Schwarzen Lochs festgelegt wird. Im Fall von M87 verschwindet jedes Signal von einem hineinfallenden Objekt innerhalb weniger Tage.