Um den deutschen Zeitungsartikel Astronomen beobachten erwachendes Schwarzes Loch zu zitieren :
Das Materie-Monster sitzt den Angaben zufolge im Herzen der 42 Millionen Lichtjahre entfernten Polarring-Galaxie NGC 660, deren Aktivität innerhalb von weniger Monaten Hunderte Male angenommen hatte.
Erst wenn die Massemonster große Mengen Materie verschlucken, werden sie aktiv. Bei diesem Prozess wird so viel Energie frei, dass die Materie hell aufleuchtet, bevor sie im Schwarzen Loch verschwindet und ein Teil von ihr in Form von Jets weit ins Weltall hinaus geschleudert wird.
Dies bedeutet ungefähr:
Den Daten zufolge befindet sich das Materiemonster inmitten der 42 Millionen Lichtjahre entfernten Polarringgalaxie NGC 660, deren Aktivität in nur wenigen Monaten stark zugenommen hat.
Erst wenn diese Materie-Monster große Mengen Materie schlucken, werden sie aktiv. Dieser Vorgang setzt so viel Energie frei, dass er die Materie hell erleuchtet, bevor sie im Schwarzen Loch verschwindet. Ein Teil der Materie wird in Form von Jets ins Universum geschleudert.
Mein Physiklehrer hat mir einmal gesagt, dass ein Schwarzes Loch nur ein sehr kleines und schweres Objekt ist, das so viel Schwerkraft hat, dass nichts, nicht einmal Licht seiner Schwerkraft entkommen kann. Diese Erklärung wird auch durch diese SE unterstützt. Astronomie - Wenn sich nichts mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, außer Licht, wie kann ein Schwarzes Loch dann auch Licht in sich ziehen? Frage.
Wenn ein "normales" (nicht supermassereiches) Schwarzes Loch bereits verhindern kann, dass Licht entweicht, wie kann dann Materie, die in das Schwarze Loch gezogen wird, Energie / Licht erzeugen, das der Schwerkraft des Schwarzen Lochs nicht entkommen kann?
Wie kann ein supermassereiches Schwarzes Loch Materie anziehen, aber nicht die Lichtphotonen der Energie?
Außerdem: Warum wird ein Teil der Materie, die in das Schwarze Loch gezogen wird, ins Weltall geschleudert (also beschleunigt )? Ich verstehe, warum diese Angelegenheit vielleicht geteilt wird - die Beschleunigung nimmt meines Wissens quadratisch zu, dh die Unterschiede in Bezug auf die tatsächliche Beschleunigung können je nach Standort so groß sein, dass die Angelegenheit nicht zusammengehalten werden kann. Aber ich verstehe nicht, warum ein Teil der Materie genau in die entgegengesetzte Richtung beschleunigt wird, da eine Kraft benötigt würde, die größer ist als die Schwerkraft des supermassiven Schwarzen Lochs. Also: Warum wird ein Teil der Materie in die entgegengesetzte Richtung (dh aus der Schwerkraft des Schwarzen Lochs heraus) beschleunigt als der andere Teil?
Hinweis: Meine Physikausbildung ist eher begrenzt. Ich weiß ein bisschen über die Newtonsche Gravitation und ein bisschen über die Energieerhaltungstheorie. Aber das ist alles, was ich über Physik weiß.
Es ist ganz richtig, dass ein Schwarzes Loch so viel Masse hat, dass Licht aus einer Region um das Schwarze Loch nicht entweichen kann. Der Rand dieser Region wird als Ereignishorizont bezeichnet. Wenn Sie einen Ereignishorizont überschreiten, kommen Sie nie wieder zurück. Das gilt gleichermaßen für Licht und Materie.
Um das Schwarze Loch kann es Materie im Orbit geben. Da das Schwarze Loch eine so starke Schwerkraft hat, wird die Geschwindigkeit der umkreisenden Materie sehr hoch sein. Tatsächlich wird es nahe an der Lichtgeschwindigkeit sein. Diese hohe Geschwindigkeit gibt ihm viel Energie. Die Materie wird um das Schwarze Loch herum eine Scheibe bilden, die als Akkretionsscheibe bezeichnet wird, und Kollisionen in dieser Scheibe werden dazu führen, dass sich die Materie auf Millionen von Grad erhitzt. Bei diesen Temperaturen leuchtet die Scheibe mit Röntgenstrahlen.
Auf dem Teil der Scheibe, der dem Schwarzen Loch am nächsten ist, fällt Materie von der Scheibe hinein, aber bevor sie das Schwarze Loch erreicht, kann sie genug Energie erhalten, um mit sehr hoher Geschwindigkeit, fast Lichtgeschwindigkeit, ausgestoßen zu werden. Es wird im rechten Winkel zur Scheibe an den Polen des Schwarzen Lochs ausgestoßen. Das sind die "Jets". Entlang dieser Jets wird intensive Strahlung erzeugt. Blazare sind entfernte supermassereiche Schwarze Löcher mit Jets, die direkt auf uns gerichtet sind.
Das Schwarze Loch selbst ist also "schwarz", aber die Materie, die es umkreist, kann sehr hell sein.
Das Licht kommt weit außerhalb des Ereignishorizonts des Schwarzen Lochs.
Materie kann nicht in ein Schwarzes Loch fallen, ohne vorher den größten Teil ihres Drehimpulses zu verlieren (andernfalls würde sie das Schwarze Loch einfach weiter umkreisen). Dies wird durch die nach außen gerichtete Übertragung von Drehimpuls durch Viskosität (und andere Mittel) in einer Akkretionsscheibe erreicht, die das Schwarze Loch umgibt.
Wenn sich die Materie dem Schwarzen Loch nähert, verliert sie auch potenzielle Gravitationsenergie und diese geht in (i) das Erhitzen des Gases und (ii) die Strahlung des Gases ein.
Bei etwa dem 3-fachen des Schwarzschild-Radius des Schwarzen Lochs trifft die Materie auf die innerste stabile kreisförmige Umlaufbahn , die der nächsten ist, die irgendetwas mit Masse auf einer stabilen Umlaufbahn um ein Schwarzes Loch erreichen kann. Üblicherweise wird angenommen, dass das Material von dort in das Schwarze Loch stürzt und aus unserem Universum „verloren“ geht – wodurch die Masse des Schwarzen Lochs zunimmt.
Die gesamte Strahlung stammt also von umlaufendem Material, das mindestens dreimal so groß ist wie der Schwarzschild-Radius des Schwarzen Lochs. Es gibt kein Problem für Licht, aus dieser Position zu "entkommen", obwohl es sowohl durch die Schwerkraft als auch durch den transversalen relativistischen Dopplereffekt stark rotverschoben ist.
Das Thema "Jets" wurde durch eine andere Frage abgedeckt: Warum haben Schwarze Löcher Jets und Akkretionsscheiben?
Eine andere Möglichkeit, es auszudrücken, besteht darin, darüber nachzudenken, warum Planeten oder Satelliten, die ihre Eltern umkreisen, nicht in sie hineinfallen. Auf ähnliche Weise wirbeln Materiebrocken um das Schwarze Loch herum. Dabei geben sie aufgrund der hohen Energie ihrer Trägheit etwas Energie ab, wenn sie anderen Teilchen entgegenwirken. Sie werfen also etwas Masse in Form von Licht ab.
Es ist wichtig, dass wir erkennen, dass es Energie mit dem richtigen Impuls (sowohl Richtung als auch Geschwindigkeit) ist, die ein Teilchen darauf vorbereitet, den Klauen der Schwerkraft zu entkommen. Wenn also ein Lichtteilchen genügend Energie hat und in die richtige Richtung fliegt , verlässt es seine äußere Umlaufbahn jenseits des Ereignishorizonts, normalerweise in Jets.
Das von solchen Jets emittierte Licht ist von immenser Energie und wird normalerweise im Gammaspektrum beobachtet. Wenn Sie daran interessiert sind, wie diese emittierten Jets zur Untersuchung des Schwarzen Lochs oder in der allgemeinen Hochenergie-Teilchenphysik verwendet werden können, schlagen Sie unter Very High Energy Gamma Ray Astronomy nach. Es gibt ganze Klassen von Objekten, die VHE-Gammaphotonen und andere faszinierende Dinge aussenden.
Ich glaube, es zieht Materie in das Material, das das Schwarze Loch umkreist, so schnell, dass es eine Superreibung verursacht, und da diese Reibung Wärme und so Licht erzeugt, würde dieses Licht sofort in das Schwarze Loch gezogen, aber sofort mehr gemacht. Dies ist meine einfache Erklärung, ich könnte mich sehr irren.
PM 2Ring