Einleitung

Als schwarze Löcher werden solche Sterne genannt, die vermutlich so große Masse und so kleine Ausmaße haben, dass das Licht die Schwerkraft nicht überwinden und den Stern nicht verlassen kann.

Das schwarze Loch in Kosmos ist entdeckt !

Wahrscheinlich sind die schwarzen Löcher diejenigen Objekte des Weltalls, die auf sich die größte Aufmerksamheit der Menschen ziehen. Das sind die Sterne von dem Endstadium des Lebens, die so schwer sind und so starkes Gravitationsfeld bilden, dass sie das Licht absolut nicht widerspiegeln können. Deshalb scheinen sie für den Beobachter schwarz zu sein. Sie können nicht unmittelbar beobachtet werden, da sie elektromagnetische Energie der keinerlei Art ausstrahlen. Das ausführ­liche Erlernen der Natur solcher Objekte ist so kompliziert, dass der Zweifel über ihre Existenz aufkommen kann.

Doch in der letzten Jahren erschienen die Angaben, die die Existenz von den schwarzen Löchern beweisen und deren Lage unter anderen Objekten im Weltall sicher genug bestimmen.

Ein Körper, der von großer genug Kraft zusammen­gepreßt ist, hört nach einiger Zeit die Licht­ausstrahlung auf. Der Radius, bei dem diese Erscheinung beginnt, hat Karl Schwarzschild zum erstenmal berechnet. Wahrscheinlich kann man diesen Gelehrten für den größten Astro­physiker der ersten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts halten. Er hat einen grundlegenden Beitrag in viele Abschnitte der Astrophysik geleistet. Kurz vor seinem Tode hat Karl Schwarz­schild die ersten genauen Lösungen für die Gleichungen der universalen Relativitäts­theorie von Einstein gefunden. Insbesondere beschrieben diese Gleichungen auch die Eigenschaften der schwarzen Löcher. Schwarz­schild war als Direktor der Observatorien in Göttingen und Potsdam tätig. 1916 ist er im Alter von 43 Jahren an der Krankheit gestorben, die er an der Front des ersten Weltkriegs bekommen hatte. Karl Schwarzschild wurde auf dem zentralen Friedhof in Göttingen begraben.

Schwarzschildsradius

Der Radius eines stark gepreßten Körpers, aus dem das Licht in Raum nicht mehr ausstrahlen kann, wird Schwarzschilds­radius genannt. Für die Sonne beträgt dieser Radius etwa drei Kilometer. Wenn die Sonne bis zu diesem oder kleinerem Radius gepreßt wäre, so würde das Sonnenlicht nach außen nicht mehr ausstrahlen. Schwarzschilds­radius kann eigentlich für jeden beliebigen Körper gerechnet werden. Je kleiner die Körpermasse ist, desto kleiner auch Schwarzschilds­radius ist. Für die Menge des Stoffes, aus dem ein Mensch besteht, ist Schwarzschilds­radius so klein, dass seine Größe in Zentimetern als Null und nach dem Komma folgende noch einundzwanzig Nulle bis zur ersten wirklichen Ziffer aussehen würde.

Der sich in ein schwarzes Loch verwandelte Körper verschwindet nicht aus dem Weltall. Er macht sich durch seine Gravitation merkbar für die Außenwelt. Das schwarze Loch saugt die Strahlen, die in seiner Nähe durchgehen, und weicht die in großer Entfernung gehenden Strahlen ab. Das schwarze Loch kann die Gravitations­wirkung auf andere Körper ausüben: es kann neben sich die Planeten halten oder mit einem anderen Stern ein Doppelsystem bilden.

Existieren die schwarzen Löcher in Wirklichkeit?

Vorerst aber war das alles unser Gedankenexperiment. Existieren die schwarzen Löcher in Wirklichkeit? Es ist schwer genug, sich vorzustellen, dass so große Menge des Stoffes zu einem Neutronstern zugeführt werden kann, dass sich seine Masse bis zu solcher Grenze vergrößt, nach deren der Gravitationskollaps kommt. Zum Beispiel ist der Stoffensstrom von einem doppelten Röntgenstern zu einem Neutronstern so klein, dass sich die Masse des Neutronsterns im Laufe der ganzen Lebenszeit des seine Masse abgegebenen Sterns nur sehr wenig vergrößert. Aber was wissen wir über die Entstehung der Neutronsterne? Nur dieses und jenes und nämlich, dass der Pulsar in dem Kraben­förmigen Nebelflecke nach der Explosion einer Übernova entstand. Und was wissen wir über die Explosionen der Übernovas? Ist es denn nicht möglich, dass nach dem Auseinander­fliegen der außeren Hülle noch die Masse bleibt, die im weiteren für die Bildung eines Neutron­sterns genügend wäre? Dieser neugeborene Neutronstern kann sich im weiteren, nach einem Kollaps, in ein schwarzes Loch verwandeln. Es gibt Vermutung, dass einige doppelte Neutron­sterne, die die Röntgen­strahlen auswerfen, wirklich keine Neutronsterne, sondern die schwarzen Löcher sind. Der aus dem Trabantstern abgezogene Stoff kann so stark erhitzt werden, dass er die Röntgenstrahlen zu emittieren beginnt, bevor er in dem Inneren des schwarzen Lochs unsichtbar wird. Die Bewegung des sichtbaren Sterns ermöglicht es, die Masse der Röntgen­quelle zu berechnen. Man nimmt an, dass die Masse des kompakten Objekts der Röntgenquelle Schwan X-1 dreimal so schwer wie die Sonnen­masse ist. Dieses kompakte Objekt kann schon nicht ein Neutron­stern sein. Ist es vielleicht ein schwarzes Loch?

Die sterbenden Sterne verwandeln sich in die kompakte Objekte, in denen der Stoff für ewig verbunden ist. Doch davor werfen sie ihre Masse teilweise in den Raum aus. Dieser Stoff dient zur Bildung von neuen Sternen. Der Stoff, aus dem unsere einegen Leibe bestehen, hat wenigstens einmal in dem Inneren eines Sterns gekocht. Aber fast immer bleibt nach dem Stern ein kompaktes Objekt. Letzen Endes wird sich die ganze Weltalls­materie in den kalt werdenden weißen Zwergen, in den Neutron­sternen und den schwarzen Löchern konzentrieren. Und über diese leblose Welt werden die freudlosen und kalten Planeten umlaufen ... Es sieht danach aus, dass das künftige Schicksal des Weltalls traurig genug ist.