Schwarze Löcher entstehen durch den Gravitationskollaps massereicher Sterne.
Aber theoretisch können Schwarze Löcher auch von jeder Masse erzeugt werden, die auf ein ausreichend kleines Raumvolumen beschränkt ist, das durch den Schwarzschild-Radius definiert ist .
Diese Frage brachte mich zum Nachdenken:
Wenn Sie Materie wie Gold nehmen und genug davon hinzufügen, würde sie schließlich dicht genug werden, um durch die Schwerkraft verzerrt zu werden. Dies wird als Gravitationslinseneffekt bezeichnet .
Wenn Sie immer mehr Masse hinzufügen, entsteht schließlich ein Schwarzes Loch, in dem Sie die Materie nicht mehr sehen können (obwohl Sie sie immer noch auf verschiedene Arten erkennen können).
Dadurch wurde mir klar, dass es zwischen einem sichtbaren Objekt mit starker Gravitationslinse und einem Schwarzen Loch eine Art Zwischenschritt geben muss.
Dies wäre ein interessantes Objekt, das ich in meinem Universum platzieren könnte, und eine interessante Entdeckung. Was wäre für Bonuspunkte leichter zu erkennen? Dieses theoretische Objekt oder ein Schwarzes Loch? (Da dieses Objekt kein Stern ist, würde es nicht strahlen?)
Wenn diese Theorie völlig falsch ist, geben Sie das bitte in die Antwort ein und erklären Sie es. Ich bin kein Experte auf diesem Gebiet der Wissenschaft.
Worldbuilding-Kontext: Es ist nur ein interessantes Himmelsobjekt, dessen Entdeckung ich in meine Geschichte und seine Geschichtsbücher und so weiter aufnehmen würde.
Ja, ein Objekt scheint mit zunehmender Masse dunkler zu werden.
Ein Objekt mit hoher Masse verzerrt die Raumzeit und bewirkt, dass Licht gestreckt oder „rotverschoben“ wird, wenn es versucht zu entkommen. Ein Objekt, das kurz vor dem Einsturz in ein Schwarzes Loch stünde, wäre so massiv, dass das Licht außerhalb der menschlichen Wahrnehmung rotverschoben wäre.
Dieses Video erklärt es besser als ich: https://www.youtube.com/watch?v=ljyDoxl-ybc Ein Photon, das ein massives Objekt verlässt, verliert buchstäblich Energie, während es darum kämpft, sich in eine „höhere“ Raumzeitregion zu bewegen.
Abb. 1 - Ein Photon, das Energie verliert und seine Energie rotverschiebt, während es versucht, eine Gravitationsquelle zu verlassen.
Quelle: https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_redshift
Die Akkretionsscheibe um das wachsende Schwarze Loch war jedoch immer noch zu sehen.
Kurze Antwort? Nicht wirklich.
Längere Antwort:
Die Intensität des Lichts wird nicht durch Gravitationskräfte verändert. Wenn ich Licht auf dieses hypothetische Objekt richten würde, würde die gleiche Anzahl von Photonen davon abprallen und den Gravitationsschacht hinaufsteigen. Da die Lichtgeschwindigkeit für alle Photonen gleich ist (zumindest lokal!), geht kein Teil der Photonen verloren, sodass die Lichtintensität gleich ist.
Was jedoch passieren wird, ist ein Effekt, der als Gravitationsrotverschiebung bezeichnet wird. Dies ist glücklicherweise der normalen Rotverschiebung sehr ähnlich! Grundsätzlich verschiebt sich die Wellenlänge des Lichts in Richtung Rot/Infrarot, wenn die Photonen aufsteigen.
Aber warten Sie ... Ihr Objekt strahlt nicht. Jedes Licht, das aus dem Gravitationsschacht aufsteigt, wird um den gleichen Betrag rotverschoben , um den es blauverschoben war, als die Photonen überhaupt fielen. Nettoergebnis: Das Licht, das Sie vom Objekt reflektiert sehen, ist dasselbe wie das Licht, das Sie auf das Objekt geschossen haben.
Nun: Es können einige Kuriositäten auftreten, da nahe der Oberfläche des Objekts eine zeitliche Ausdehnung stattfindet (Licht scheint langsamer zu sein, wenn Sie es aus einem anderen Bezugsrahmen betrachten), es wird eine Kontraktion stattfinden (der Raum wird kürzer sein um sicherzustellen, dass die Lichtgeschwindigkeit lokal noch korrekt ist), und Sie haben es mit entarteter Materie zu tun (deren optische Eigenschaften unklar sind), aber es wird keine allmähliche "Verdunkelung" geben, wie Sie vielleicht denken.
Es wäre aber eine sehr interessante Sache. Wie zum Teufel kam so viel Materie zusammen, ohne sich bis zu dem Punkt zu erhitzen, an dem sie strahlt??!?
Zuerst möchte ich etwas klarstellen. Grundsätzlich erzeugt ALLES einen Gravitationslinseneffekt, da alles mit allem gravitativ interagiert. Gleichmäßiges Licht.
Das einzige Problem ist, dass die meisten Massen zu klein sind, um einen messbaren Effekt zu haben, also sind nur größere und massivere Objekte interessant.
Jetzt gibt es Objekte, die massiv und dicht genug sind, dass sie das Licht sichtbar beugen. Neutronensterne sind Überbleibsel toter Sterne. Der Name sagt es schon, aber sie sind so dicht, dass die Elektronen in den Kern des Atoms geschoben werden und in jedes Proton, sie verwandeln sich in Neutronen. Was Sie also für jedes Element zuvor hatten, haben Sie jetzt so viel theoretische Neutronenmaterie.
Zweitens bewegt sich Licht immer mit Lichtgeschwindigkeit. Sie können die Lichtgeschwindigkeit nicht verringern, aber eine Lichtwelle kann Energie verlieren, indem sie ihre Wellenlänge verlängert. Wenn Licht Energie verliert, wird es grundsätzlich rot. Deshalb nennt man es Rotverschiebung. Wenn also Licht versucht, aus einem dichten Objekt zu entkommen, wird es nicht dunkler und dunkler (da die Menge an Photonen gleich bleibt), sondern es wird rot und roter, bis es für das menschliche Auge nicht mehr sichtbar ist und dann noch weiter.
Da wir bisher nur elektromagnetische Wellen zuverlässig nachweisen können, wäre nur der Neutronenstern direkt beobachtbar. Ein Schwarzes Loch ist einfach schwarz und kann nur durch seine Wirkung auf seine Umgebung erkannt werden.
Nö. Verzeihung.
Das Problem ist, dass Sie zu dem Zeitpunkt, an dem Sie anfangen, signifikante Gravitationseffekte zu bekommen, bereits weit über das hinausgegangen sind, was Materie unterstützen kann. Dies ist eine Lektion der Chandrashekhar-Grenze. Wenn ein Objekt groß genug ist, um seine eigene Materie gravitativ genug zu zermalmen, um eine signifikante Rotverschiebung zu erzeugen, dann ist es stark genug, um hinter seinem Horizont zu verschwinden.
Stellen Sie es sich anders vor: Die Art der Kräfte, die Teilchen auseinander halten (Photonen, Atome, Kerne, Elektronen, Protonen, Neutornen, Quarks usw.) basieren alle auf Lichtgeschwindigkeit. Wenn also etwas anfängt, das auf sich selbst umzukehren, wird es dies für alle beteiligten Kräfte tun. Die elektromagnetische Kraft, die schwache Kernkraft, die starke Kernkraft werden alle auf sich selbst zurückgebogen, wenn die Schwerkraft so hartnäckig wird. Die Kräfte, die zuvor diese Teilchen auseinandergehalten haben, beginnen also genau an der Stelle zu versagen, an der das Licht es tut.
Eine starke Rotverschiebung für Licht bedeutet also, dass eine starke Zerkleinerung einen Kollaps bedeutet.
Nö. Keine fast schwarzen Löcher.
AlexP