WIE KöNNEN SCHWARZE LöCHER LEUCHTEN?

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Wir hören, dass schwarze Löcher das gesamte Licht absorbieren, das in sie fällt. Was ist los? Welches ist es?

Ich erinnere mich an eine klassische Episode des Guide to Space, in der ich eine äußerst faszinierende und prägnante Erklärung dafür lieferte, was ein Quasar ist. Erinnerst du dich nicht an diese Episode? Nun, es war super. Einfach super. Okay, Faulenzer, lassen Sie uns noch einmal zusammenfassen.

Quasare sind die hellsten Objekte im Universum, die über Milliarden von Lichtjahren sichtbar sind. Wahrscheinlich das Leben von allem auf dem Weg des Strahlungsstrahls von seinem Leuchtturm des Todes blanchieren. Sie treten auf, wenn ein supermassereiches Schwarzes Loch sich aktiv von Material ernährt und einen Berg von Strahlung ausströmt. Schwarze Löcher sind natürlich Regionen des Weltraums mit solch intensiver Schwerkraft, in denen nichts, nicht einmal das Licht selbst, entweichen kann.

Aber warte, nicht so schnell "rekapituliere" Fraser Cain. Ich nenne Shenanigans. Wenn Schwarze Löcher die gesamte Strahlung absorbieren, die in sie fällt, wie können sie dann hell sein?

Sie, Fraser Cain von früher, können es nicht in beide Richtungen haben. Es ist entweder ein Wirbel der totalen Zerstörung, der die gesamte Materie und das Licht verschlingt, die in sie fallen, oder es kann alternativ Licht entweichen, was immer noch gut klingt. Ich meine, es könnte sein, wo kein Zeug entkommen kann, außer Licht.

Wenn Sie zugeben, dass Sie sich in der Vergangenheit geirrt haben, werden wir Sie in den zeitlichen Kegel der Schande versetzen und mit der Episode fortfahren. Recht? Recht? Falsch.

Lassen Sie uns einen Rückblick geben. Schwarze Löcher sind verrückte, komplizierte Tiere mit vielen Schichten. Und ich meine nicht, dass in einigen abstrakten Choprian "viele Verbindungen auf vielen verschiedenen Ebenen". Sie sind ein Gobstopper aus einer Höllenlandschaft im Stil von Sam Neill Event Horizon. Werfen wir einen Blick auf die Anatomie eines Schwarzen Lochs, und alles sollte zusammenpassen, einschließlich des Terrors.

Das Herzstück des Schwarzen Lochs ist die Singularität. Dies ist der Bereich der komprimierten Materie, der früher ein Stern war, oder im Fall eines supermassiven Schwarzen Lochs das Millionen- oder Milliardenfache der Masse eines Sterns. Astronomen haben keine Ahnung, wie die Singularität aussieht oder sich verhält, da unser Verständnis der Physik zusammen mit dem Rest unseres Gehirns völlig zusammenbricht.

Es ist möglich, dass die Singularität eine Sphäre exotischer Materie ist oder sich ständig auf eine unendlich kleine Größe komprimiert. Es könnte auch eine Schweinefleischpastete sein. Wir werden es nie erfahren, denn nichts geht schnell genug, um einem Schwarzen Loch zu entkommen, nicht einmal Licht.

Möglicherweise müssen Sie die zehnfache Lichtgeschwindigkeit erreichen, um zu entkommen. Oder vielleicht eine Billion Mal so schnell wie Licht. Was es einfach macht; Soweit wir das beurteilen können, kann nichts schneller sein als die Lichtgeschwindigkeit, und so entweicht nichts.

Wenn Sie sich weiter von der Singularität entfernen, nimmt die Schwerkraft ab. Zunächst müssen Sie immer noch schneller als mit Licht fahren. Sie werden endlich einen ganz bestimmten Punkt erreichen, an dem die Fluchtgeschwindigkeit genau der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Dies ist der Ereignishorizont und es ist eine andere Entfernung von der Singularität mit jedem Schwarzen Loch. Das ist die Linie. Innerhalb des Ereignishorizonts ist das Licht zum Scheitern verurteilt, außerhalb des Ereignishorizonts kann es entkommen. Dies ist die harte Bonbonschale, die den unvorstellbaren Albtraum der Physik umgibt.

Wenn wir also helle schwarze Löcher wie einen Quasar sehen, sehen wir kein Licht, das aus dem Inneren des Schwarzen Lochs selbst kommt oder von seiner Oberfläche reflektiert wird. Was wir sehen, ist das Material, das sich direkt außerhalb des Ereignishorizonts ansammelt. Bei allem unersättlichen Hunger sind die Gravitationsaugen eines Schwarzen Lochs viel größer als sein Magen und es kann sich nur so schnell ernähren. Überschüssiges Zeug sammelt sich um das Gesicht des Schwarzen Lochs und bildet eine riesige Materialscheibe, genau wie ich bei einem 5-Dollar-Buffet in einer Pizza Hut. Diese Pizza erwärmt sich, bis sie wie der Kern eines Sterns ist, und strahlt Strahlung in den Weltraum.

Alles, was ich gesagt habe, ist übrigens für nicht drehende Schwarze Löcher. Physiker werden diesen Punkt immer mit großem Nachdruck hervorheben. Bleiben Sie Ihre wütenden Kommentare Astrophysiker, denn ich habe das magische Steinmetz-Appeasement-Codewort "Nicht rotierend" gesagt.

Natürlich drehen sich schwarze Löcher und können sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit drehen. Und diese Rotation verändert die Art des Ereignishorizonts des Schwarzen Lochs auf eine Weise, die die schwierige Mathematik noch schwieriger macht. All diese Drehungen erzeugen starke Magnetfelder um das Schwarze Loch, die Materialstrahlen fokussieren, die Hunderttausende von Lichtjahren lang ausstrahlen. Wenn wir diese hellen Quasare sehen, starren wir mit unseren zarten kleinen Augäpfeln direkt auf diese Jets.

Wie können wir also Licht von Schwarzen Löchern sehen, wenn Schwarze Löcher alles Licht absorbieren? Es kommt nicht von Schwarzen Löchern. Es kommt aus der überhitzten Müllregion rund um das Schwarze Loch. Und dennoch wird alles, was durch den Ereignishorizont fällt, sei es Licht, Müll, du, ich oder Grumpy Cat, nie wieder gesehen.

Was ist dein Lieblings-Sci-Fi-Schwarzes Loch? Sagen Sie es uns in den Kommentaren unten.

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