Illustration eines Schwarzen Lochs, das einen Planeten auslöscht.
MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Ein NASA-Video zeigt in atemberaubenden Details, wie ein Sturz in ein Schwarzes Loch aussehen würde.
Ein NASA-Astrophysiker nutzte Einsteins allgemeine Relativitätstheorie, um die wilde Fahrt zu simulieren.
Die Schwerkraft des Schwarzen Lochs verzerrt das Licht um es herum und sorgt so für ein verrücktes Erlebnis. Überzeugen Sie sich selbst.
Die NASA hat kürzlich eine Reihe verrückter Videos veröffentlicht, die zeigen, wie es aussehen würde, wenn man in ein Schwarzes Loch stürzt.
Aber nicht irgendein Schwarzes Loch – ein supermassereiches Schwarzes Loch mit der 4,3 Millionenfachen Masse unserer Sonne. Das ist ungefähr so groß wie das riesige Schwarze Loch, das im Zentrum unserer Milchstraße lauert.
Schwarze Löcher sind extreme kosmische Umgebungen, in denen Schwerkraft, Zeit und Licht anders wirken, als wir es auf der Erde gewohnt sind.
Das hat Albert Einstein 1915 mit seiner Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt: dass massereiche Objekte wie Schwarze Löcher das Gefüge der Raumzeit verzerren.
Unter diesen extremen Bedingungen werden die Dinge seltsam: Die Zeit vergeht anders als auf der Erde und Licht bewegt sich auf seltsamen Wegen, was Ihren Blick auf die Realität verzerrt.
Einstein hatte vielleicht eine Vorstellung davon, wie das aussehen würde, aber mithilfe der Allgemeinen Relativitätstheorie kann Ihnen der NASA-Astrophysiker Jeremy Schnittman es nun tatsächlich zeigen.
Annäherung an ein supermassereiches Schwarzes Loch
Schwarze Löcher fangen ultraerhitztes Gas in ihrer Umlaufbahn ein, das dann eine Akkretionsscheibe bildet, wie Sie hier sehen.
Goddard Space Flight Center/J. Schnittman und B. Powell
Schnittman beginnt seine Simulation mit einem Fernblick auf ein supermassereiches Schwarzes Loch, das von einem leuchtenden Gasring umgeben ist.
Schwarze Löcher sind per Definition unsichtbar, weil ihre Anziehungskraft so groß ist, dass nichts entkommen kann – nicht einmal Licht.
Wenn jedoch ein Stern oder eine Gaswolke einem Schwarzen Loch zu nahe kommt, kann die Schwerkraft des Schwarzen Lochs es zerreißen.
Das Ergebnis ist, dass das Gas schließlich das Schwarze Loch umkreist und eine sogenannte Akkretionsscheibe bildet, den roten Ring, den Sie in dieser Abbildung um das Schwarze Loch sehen.
Der Vergessenheit nähern wir uns
Sie können sehen, wo sich Ihr Raumchip an diesem Punkt der Reise befinden würde, indem Sie auf die kleine Legende unten rechts in diesem Bild schauen. Im Moment befindet es sich noch außerhalb des Photonenrings.
Goddard Space Flight Center/J. Schnittman und B. Powell
Je näher die Kamera kommt, desto mehr können Sie ein dunkles Band innerhalb der Akkretionsscheibe erkennen, gefolgt von einem dünnen Lichtring näher am Zentrum des Schwarzen Lochs. Dieser Ring wird Photonenring genannt.
Ein Photonenring ist das letzte Merkmal eines Schwarzen Lochs, das Sie sehen können, bevor Sie den Punkt erreichen, an dem es kein Zurück mehr gibt, den sogenannten Ereignishorizont.
Sobald Sie den Ereignishorizont passieren, sind Sie dauerhaft in der Gravitationskraft des Schwarzen Lochs gefangen. Es gibt kein entkommen.
Und dieses dunkle Band direkt außerhalb des Photonenrings? Das nennt man Ereignishorizontschatten. Es ist ein eigenartiger Trick des Lichts, das die verzerrte Raumzeit rund um den Ereignishorizont auf unsere Augen spielt.
Rasante Beschleunigung zu deinem Untergang
Ihr Raumschiff ist näher am Photonenring und nähert sich dem Ereignishorizont – dem Punkt, an dem es kein Zurück mehr gibt.
Goddard Space Flight Center/J. Schnittman und B. Powell
Je näher Ihr Raumschiff dem Ereignishorizont kommt, desto stärker wird die Schwerkraft des Schwarzen Lochs und beschleunigt Sie auf enorme Geschwindigkeiten, die sich der Lichtgeschwindigkeit nähern.
Dadurch wird das Licht, das Sie sehen können, verstärkt und erscheint heller, „ähnlich wie das Geräusch eines entgegenkommenden Rennwagens an Tonhöhe zunimmt“, sagte die NASA in einer Pressemitteilung, in der die Videos beschrieben wurden.
Außerdem wird das Licht immer stärker verzerrt, da die Raum-Zeit-Region, in die Sie eintreten, durch die Schwerkraft des Schwarzen Lochs stärker verzerrt wird.
10 Minuten, Tendenz steigend
Ihr Raumschiff hat den Photonenring passiert und stürzt nun mit enormer Geschwindigkeit auf das Zentrum des Schwarzen Lochs zu.
Goddard Space Flight Center/J. Schnittman und B. Powell
Sobald Sie den Photonenring passiert haben, sind Sie nach Berechnungen der NASA nur noch 10 Minuten vom Erreichen des Ereignishorizonts entfernt.
In diesen 10 Minuten sehen Sie weiterhin, wie sich das Licht der Akkretionsscheibe und des Photonenrings in einem wiederholten Zyklus wachsender und kleiner werdender verzerrter Ovale verzieht.
Nachdem der Countdown Null erreicht hat, „sobald die Kamera den Horizont überquert, erfolgt ihre Zerstörung durch Spaghettibildung in nur 12,8 Sekunden“, sagte Schnittman in der Pressemitteilung der NASA.
Der Begriff Spaghettifizierung beschreibt, wie die Schwerkraft des Schwarzen Lochs Ihren Körper so dünn wie ein Stück Spaghetti dehnen und Sie dabei töten würde.
Der Punkt, an dem es kein Zurück mehr gibt
Ihr Raumschiff hat den Ereignishorizont überschritten und ist nun für immer im Schwarzen Loch gefangen. Der Tod steht unmittelbar bevor.
Goddard Space Flight Center/J. Schnittman und B. Powell
An diesem Punkt wären Sie wahrscheinlich zu besorgt darüber, dass Ihr Körper spaghettieren könnte, als dass Sie nach draußen schauen könnten. Aber wenn Sie es täten, würden Sie nur eine schwache, dünne rote Lichtlinie sehen, wenn Sie in Richtung der Mitte des Schwarzen Lochs stürzen würden.
Sobald Sie den Ereignishorizont passiert haben, sind es nur noch 79.500 Meilen bis zum Zentrum dieses Schwarzen Lochs. Das Zentrum eines Schwarzen Lochs ist die sogenannte Singularität. Es ist ein geheimnisvoller Ort, an dem die Schwerkraft so extrem ist, dass unsere physikalischen Gesetze außer Kraft treten und wir nicht wissen, was passiert.
Wir wissen jedoch, dass Sie tot sein würden, bevor Sie es erreichen.
Wie Schwarze Löcher ihre Beute spaghettisieren
Schwarze Löcher haben die stärkste Anziehungskraft aller Objekte in unserem Universum und sind in der Lage, Ihren Körper so dünn wie ein Stück Spaghetti zu machen.
Europäische Südsternwarte
Der Grund, warum der Tod durch ein Schwarzes Loch manchmal auch als Tod durch Spaghettiifizierung bezeichnet wird, ist die immense Schwerkraft des Schwarzen Lochs.
Schwarze Löcher haben die stärkste Anziehungskraft aller Objekte in unserem Universum. Deshalb können sie leicht einen ganzen Stern nehmen und ihn in Stücke zerreißen, wenn der Stern zu nahe kommt.
Nehmen wir an, Sie könnten auf der Oberfläche eines Schwarzen Lochs stehen. Ihre Füße würden einer stärkeren Anziehungskraft ausgesetzt sein als Ihr Kopf, da Ihre Füße näher am Zentrum des Schwarzen Lochs wären, wo die Schwerkraft am größten ist.
Infolgedessen würde das Schwarze Loch Ihre Füße schneller zur Mitte ziehen als Ihren Kopf und Sie Stück für Stück, Zentimeter für Zentimeter, in die Länge ziehen, bis Sie so dünn wie Spaghetti wären.
Wie ein echtes Schwarzes Loch aussieht
Echtes Foto des supermassereichen Schwarzen Lochs Sagittarius A*, das im Zentrum unserer Milchstraßengalaxie lebt.
EHT-Zusammenarbeit
Die Simulation der NASA basiert auf einem supermassiven Schwarzen Loch von der gleichen Größe wie das im Zentrum unserer Galaxie: Sagittarius A*. Hier ist ein Bild davon, wie Schütze A* wirklich aussieht.
Wissenschaftler haben dieses Bild von Sagittarius A* veröffentlicht, das 2022 vom Event Horizons Telescope aufgenommen wurde. Es ist nicht so klar wie die Simulation der NASA, aber man kann dennoch einige der verräterischen Merkmale erkennen: eine Akkretionsscheibe aus Licht, die ein schwarzes Zentrum umgibt.
Auch wenn es auf den ersten Blick vielleicht nicht so erstaunlich aussieht, wird dieses Foto eines Schwarzen Lochs weitaus beeindruckender, wenn man bedenkt, dass Sagittarius A* etwa 26.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
Mit Einsteins Hilfe Schwarze Löcher simulieren
Foto von Albert Einstein auf seiner Veranda zu Hause in Princeton, New Jersey.
Ernst Haas / Mitwirkender
Einsteins größte Theorie war seine allgemeine Relativitätstheorie. Ohne sie könnten Wissenschaftler Gravitationswellen, die Ausdehnung des Universums, Zeitdilatation und Schwarze Löcher nicht verstehen.
“„Die Simulation dieser schwer vorstellbaren Prozesse hilft mir, die Mathematik der Relativitätstheorie mit tatsächlichen Konsequenzen im realen Universum zu verbinden“, sagte Schnittman, der die Visualisierungen erstellt hat, in der Pressemitteilung der NASA.
Schnittman hat diese wunderschönen Simulationen mit erstellt Entdecken Sie Supercomputer im NASA-Zentrum für Klimasimulation. Die Erstellung dauerte nur fünf Tage, während es mit einem typischen Laptop über zehn Jahre gedauert hätte.
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