Warum sind schwarze Löcher schwarz?

Was ist ein schwarzes Loch?

Schwarze Löcher sind mysteriöse Objekte im Weltraum, die Wissenschaftler und die Öffentlichkeit gleichermaßen faszinieren. Sie entstehen durch den Kollaps sehr massereicher Sterne und besitzen eine so starke Gravitationskraft, dass weder Materie noch Licht entkommen kann. Dieses Phänomen erklärt ihr dunkles und unsichtbares Erscheinungsbild, das seit Jahrzehnten für Rätsel sorgt.

Warum erscheinen schwarze Löcher schwarz?

Schwarze Löcher sind schwarz, weil sie kein Licht aussenden. Ihre Schwerkraft ist so stark, dass selbst Photonen (Lichtteilchen) eingefangen werden und nicht entkommen können. Ohne Licht, das sie durchdringt oder von ihnen reflektiert wird, sind sie im Weltraum unsichtbar, daher ihre schwarze Farbe. Was sie indirekt beobachtbar macht, ist der Effekt, den sie auf ihre unmittelbare Umgebung haben.

Vollständige Erklärung des Phänomens

Ein schwarzes Loch entsteht, wenn ein massereicher Stern sein Leben beendet und unter seiner eigenen Schwerkraft kollabiert, wodurch ein Bereich im Weltraum entsteht, der als „Ereignishorizont“ bezeichnet wird. Diese Grenze markiert den Punkt ohne Wiederkehr: Alles, was diese Grenze überschreitet, einschließlich Licht, wird unwiderruflich zum Zentrum des schwarzen Lochs gezogen, das als Singularität bezeichnet wird.

Da Licht nicht entkommen kann, können wir ein schwarzes Loch nicht direkt sehen. Astronomen erkennen jedoch ihre Präsenz durch den gravitativen Effekt, den sie auf umliegende Sterne und Gas ausüben. Wenn ein schwarzes Loch beispielsweise Materie anzieht, erhitzt sich diese Materie und sendet sehr starke Röntgenstrahlen aus, die mit speziellen Instrumenten sichtbar sind.

„Schwarz“ bedeutet hier also die völlige Abwesenheit von Licht, das vom schwarzen Loch selbst ausgeht, eine Lichtleere im Kosmos. Diese Eigenschaft ist einzigartig und ergibt sich direkt aus Einsteins Gesetzen der allgemeinen Relativitätstheorie, die erklären, wie die Schwerkraft Licht und Zeit beeinflusst.

Quellen (auf Englisch):

• https://www.nasa.gov/learning-resources/for-kids-and-students/what-is-a-black-hole-grades-5-8/
• https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Black_holes
• https://www.space.com/15421-black-holes-facts-formation-discovery-sdcmp.html