Warum sind Schwarze Löcher keine kosmischen Staubsauger? - Indirekte Beweise für Schwarze Löcher | Fakten zum Einschlafen - Das Universum

0:04 Willkommen bei Fakten zum Einschlafen. Das Universum. Ein schwarzes Loch ist kein Objekt, das man berühren oder sehen kann. Es ist ein Bereich der Raumzeit, in dem die Geometrie selbst jede Rückkehr verbietet. Aber wie können wir behaupten zu wissen, dass so etwas überhaupt existiert, wenn kein Licht aus ihm entkommt und es keine feste Oberfläche gibt? Diese Episode befasst sich mit der strengen Definition schwarzer Löcher. Und erklärt, warum sie weniger mit dichter Materie zu tun haben, als mit der extremen Krümmung der Raumzeit. Wir betrachten die historischen und theoretischen Grundlagen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie bis hin zu Karl Schwarzschilds Lösung und klären dabei hartnäckige Missverständnisse. Astronomen

0:58 beobachten nicht das schwarze Loch selbst, sondern erschließen seine Existenz aus indirekten Belegen. Die Episode erläutert, wie Sternbahnen im Zentrum unserer Galaxie, Röntgendoppelsterne, Gravitationswellen und die Bilder des Event -Horizont -Teleskops die unsichtbare Geometrie dieser Objekte nachzeichnen.

1:20 Bei der Arbeit an dieser Episode kehrte ich immer wieder zu einer grundlegenden Frage zurück, was bedeutet es eigentlich, von einem Objekt zu sprechen, das physikalisch fast vollständig durch Leere und Geometrie definiert ist? Mich fasziniert, wie sorgfältige Beobachtung der Umgebung uns Aufschluss über etwas gibt, das wir niemals direkt sehen können. Ich lade sie ein, die vertrauten Bilder beiseite zu legen und sich auf die faszinierende Logik dieses indirekten Beweises einzulassen.

1:55 Ein schwarzes Loch ist kein Objekt, das man berühren oder sehen kann. Es ist ein Bereich der Raumzeit, in dem die Geometrie selbst jede Rückkehr verbietet. Und die Frage, wie wir überhaupt behaupten können, dass so etwas existiert, ist das Thema dieser Episode. Was ist ein schwarzes Loch? Nicht der leuchtende Ring, den man auf Fotografien gesehen hat. Kein kosmischer Strudel, der alles in sich hineinzieht. Keine feste Kugel, die im All schwebt und darauf wartet, entdeckt zu werden. Ein schwarzes Loch. Streng definiert ist ein Bereich der Raumzeit, aus dem kein in die Zukunft gerichteter Weg in das weitere Universum zurückführen kann. Seine Grenze nennt man den Ereignishorizont. Materie mag es gebildet haben und Materie mag es umgeben.

2:54 Ein, aber das schwarze Loch selbst wird beschrieben durch Geometrie, Masse, Rotation und möglicherweise elektrische Ladung. Die Frage, der dieser Episode nachgeht, ist einfach zu stellen und schwer zu beantworten. Wenn kein Licht aus ihm entkommt, wenn es keine Oberfläche hat, die man berühren oder sehen kann, wie können wir dann behaupten zu wissen, dass so etwas überhaupt existiert?

3:21 Um das zu verstehen, müssen wir einige vertraute Bilder beiseite legen und bei der Theorie beginnen, die das Konzept überhaupt erst hervorgebracht hat. Im Jahr 1915. vollendete Albert Einstein die Feldgleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie. Die Theorie beschreibt Gravitation nicht als eine Kraft, die durch den Raum wirkt, wie Isaac Newton es getan hatte. Stattdessen krümmen Masse und Energie die Geometrie der Raumzeit selbst.

3:54 Objekte folgen den geradest möglichen Wegen durch diese gekrümmte Geometrie. Licht, das keine Masse hat, folgt diesen Krümmungen ebenfalls. Wo die Raumzeit nur sanft gekrümmt ist, liegen die Vorhersagen der allgemeinen Relativitätstheorie nahe bei denen Newtons. Wo die Krümmung extrem wird, gehen die beiden Bilder vollständig auseinander. Im darauf folgenden Jahr 1916 fand Karl Schwarzschild die erste exakte Lösung von Einsteins Gleichungen.

4:28 Er befand sich während des Ersten Weltkriegs an der deutsch -russischen Front. und veröffentlichte sein Ergebnis in einem Brief an Einstein. Die Lösung beschrieb die Raumzeit außerhalb einer nicht rotierenden, ungeladenen, kugelförmigen Masse. Innerhalb der Mathematik erschien ein bestimmter Radius, an dem sich die Gleichungen in den von Schwarzschild gewählten Koordinaten seltsam verhielten. Dieser Radius, heute Schwarzschildradius genannt, ist proportional zur Masse. Für die Sonne läge er bei etwa 3 Kilometern, der Größe einer Kleinstadt. Für die Erde bei etwa 9 Millimetern, der Größe einer Murmel. Die gesamte Masse unseres Planeten, zusammengepresst in eine Kugel, die kleiner ist als eine Fingerkuppe. Für ein supermassereiches

5:21 schwarzes Loch, wie das in der Galaxie Messier 87, ist er größer als unser gesamtes Sonnensystem. Dennoch kann die durchschnittliche Dichte innerhalb dieses Volumens geringer sein als die von Wasser. Schwarze Löcher sind nicht notwendigerweise Dichteobjekte im anschaulichen Sinn. Was zählt, ist nicht die Dichte, sondern die Krümmung, die extreme Biegung der Raumzeitgeometrie. Zunächst wurde diese Fläche als mathematische Kuriosität behandelt, vielleicht sogar als Koordinatenartefakt ohne physikalische Bedeutung. Einstein selbst war skeptisch. dass eine solche Konfiguration in der Natur entstehen könnte. Die Idee eines dunklen Sterns, dessen Schwerkraft so stark war, dass Licht nicht entkommen

6:12 konnte, war viel früher vorgeschlagen worden. Im Jahr 1733 wurde sie von John Mischel vorgeschlagen. Unabhängig davon entwickelte Pierre Simon Laplace im Jahr 1769 eine ähnliche Idee. Beide arbeiteten im Rahmen der newtonschen Physik. Michel stellte sich einen Stern vor, der so massereich war, dass seine Fluchtgeschwindigkeit die Lichtgeschwindigkeit überstieg und ihn unsichtbar machte. Laplace entwickelte eine ähnliche Idee in seiner Exposition Du Systeme du Monde. Aber dieses newtonsche Bild beruhte auf der Fluchtgeschwindigkeit, als wäre Licht ein Teilchen, das unter gewöhnlicher Schwerkraft langsamer wird und zurückfällt. Die allgemeine Relativitätstheorie bietet etwas anderes. Licht wird in der Raumzeit eines Schwarzen noch nicht

7:09 langsamer. Mal zweimal. Es folgt der Geometrie. Und die Geometrie ist so beschaffen, dass alle in die Zukunft gerichteten Wege innerhalb des Horizonts nach innen führen, niemals nach außen. Die Kausalstruktur selbst verhindert das Entkommen. Dieser Unterschied ist wichtig. Der Ereignishorizont ist kein Ort, an dem Licht zu entkommen versucht und scheitert. Er ist eine Grenze in der Raumzeit, die Ereignisse, die Signale an entfernte Beobachter senden können, von Ereignissen trennt, die das nicht können. Ihn als Oberfläche zu bezeichnen, riskiert ein Missverständnis. Man kann nicht auf ihm stehen. Man kann ihn nicht berühren.

7:59 Ein Astronaut, der den Ereignishorizont eines hinreichend großen schwarzen Lochs überquert, würde im Moment des Überquerens lokal nichts Dramatisches bemerken. Er würde keine Barriere bemerken und keinen plötzlichen Ruck. Stellen Sie sich einen Wasserfall vor, bei dem das Wasser schneller fließt als der Schall. Eine Person, die über diesen Wasserfall getragen wird, würde an dem Punkt, an dem Schall nicht mehr flussaufwärts wandern kann, keine Wand oder Membran bemerken.

8:31 Sie würde einfach vorwärts. Der Übergang wäre für ihre unmittelbaren Sinne unsichtbar. Diese Analogie erfasst die einseitige Kausalstruktur, aber sie ist ein newtonsches und lokales Bild. Sie vermittelt nicht die volle relativistische Geometrie, die Art, wie die Raumzeit selbst so beschaffen ist, dass alle zukünftigen Wege nach innen führen. Die Eigenschaften des Horizonts sind global. Das heißt, sie hängen von der gesamten zukünftigen Geschichte der Raumzeit ab und nicht von lokalen Bedingungen zu einem einzelnen Zeitpunkt.

9:09 Er ist eine Einbahngrenze in der Kausalstruktur, nicht im Materiellen. Die Singularität hingegen ist ein vollständig eigenes Konzept. In der klassischen allgemeinen Relativitätstheorie sagen die Schwarzschildlösung und ihr rotierendes Gegenstück einen Punkt oder Bereich voraus. in dem die Raumzeitkrümmung unendlich wird. Das wird nicht direkt beobachtet. Es wird weithin als Signal interpretiert, dass die Theorie die Grenze ihrer Gültigkeit erreicht hat. Quanteneffekte oder eine fundamentalere Beschreibung müssen dann übernehmen. Die Singularität als bestätigtes physikalisches Objekt zu behandeln, bedeutet, eine theoretische Grenze mit einer etablierten Tatsache zu verwechseln. Das schwarze Loch selbst

10:03 ist in der klassischen Beschreibung größtenteils leerer Raum. Was es zu einem schwarzen Loch macht, ist die Krümmung und die kausale Abdichtung des Inneren, nicht die Anwesenheit von Materie in seinem Zentrum. In den 1960er Jahren wurde die physikalische Bedeutung dieser Lösungen ernst genommen. Die Entdeckung der Quasare in den frühen 1960er Jahren offenbarte, Objekte von außerordentlicher Helligkeit in enormen Entfernungen. Sie strahlten mehr Energie ab als ganze Galaxien aus Regionen, die kleiner waren als unser Sonnensystem. Die Entwicklung der Röntgenastronomie begann mit raketengestützten Detektoren, die oberhalb der absorbierenden Erdatmosphäre beobachten konnten.

10:51 Sie öffnete ein neues Fenster zum hochenergetischen Universum. Diese Phänomene verlangten nach Erklärungen, die gewöhnliche Sterne nicht liefern konnten. Im Jahr 1963 fand Roy Kerr die Lösung für ein rotierendes schwarzes Loch. Das ist wesentlich, weil astrophysikalische schwarze Löcher voraussichtlich Drehimpuls besitzen, geerbt von der Rotation ihrer Ausgangsmaterie. John Archibald Wheeler machte den Begriff schwarzes Loch im Jahr 1967 populär. Der Name selbst half, das Konzept von der mathematischen Abstraktion zur physikalischen Erwartung zu verschieben. Der Begriff erfasste die wesentliche Eigenschaft. Kein Licht entkommt.

11:42 Der theoretische Rahmen kam mit dem Beobachtungsbedarf zusammen. Was eine Kuriosität gewesen war, wurde zu einer Vorhersage. Aber das zentrale Problem blieb. Wenn der Horizont unsichtbar ist und das Innere kausal abgeschottet, wie können Astronomen dann überhaupt behaupten, schwarze Löcher zu beobachten? Die Methode ist die Schlussfolgerung aus indirekten Belegen. Wir sehen nicht das schwarze Loch. Wir sehen, was es mit seiner Umgebung tut.

12:17 Und wir rekonstruieren die Geometrie, die diese Effekte hervorbringen würde. Betrachten wir die Sterne, die das Zentrum unserer eigenen Galaxie umkreisen. Beginnend in den 1990er Jahren verfolgten zwei unabhängige Gruppen die Bewegungen von Sternen nahe der Radioquelle Sagittarius A. Eine Gruppe wurde von Reinhard Genzel geleitet, die andere von Andrea Gitz. Der Sterns 2 zum Beispiel folgt einer stark elliptischen Umlaufbahn um eine unsichtbare Masse von Ungefähr vier Millionen Sonnenmassen.

12:57 Diese Masse ist zusammengepresst in eine Region, die nicht größer ist als unser Sonnensystem. Bei der größten Annäherung erreicht zwei Geschwindigkeiten von tausenden Kilometern pro Sekunde. Er vollendet einen Umlauf in etwa 16 Jahren. Andere Sterne in diesem Haufen rasen noch schneller umher, manche mit Umlaufzeiten von nur wenigen Jahren.

13:21 Diese Bewegungen über Jahrzehnte zu verfolgen, erforderte die Messung von Sternpositionen mit außerordentlicher Präzision. Das ist vergleichbar damit, von der Erde aus eine Person auf dem Mond zu sehen. Die Bahndynamik offenbart das Gravitationsfeld. Das Feld offenbart die Masse. Die Masse und die Kompaktheit zusammendeuten auf ein supermassereiches schwarzes Loch. Genzel und Getz teilten sich für diese Arbeit den Nobelpreis für Physik des Jahres 2020. Was sie maßen, war nicht das schwarze Loch selbst, sondern die präzisen Bahnen von Sternen, die auf seine Schwerkraft reagieren.

14:06 Diese Sterne zeichnen die unsichtbare Krümmung im Herzen der Galaxie nach. Schwarze Löcher stellahrer Masse werden über einen anderen Mechanismus erschlossen. In Röntgen -Doppelsternsystemen wie Cytnus X 1, identifiziert im Jahr 1961, umkreist ein sichtbarer Stern einen unsichtbaren Begleiter. Gas, das durch Gezeitenkräfte vom sichtbaren Stern abgezogen wird, strömt auf diesen Begleiter zu und bildet eine wirbelnde Scheibe aus Materie.

14:41 Während dieses Gas spiralförmig nach innen wandert, erhitzt die Reibung zwischen benachbarten Schichten es auf Millionen von Grad. Die Kavitationskompression fügt weitere Energie hinzu. Die Scheibe strahlt Röntgenlicht ab, das manchmal auf Zeitskalen von Millisekunden flackert. Das geschieht, bevor das Gas den Ereignishorizont überquert und aus dem kausalen Kontakt mit dem äußeren Universum verschwindet. Die Bahndynamik des sichtbaren Sterns begrenzt die Masse des Begleiters. Wenn diese Masse das theoretische Maximum für einen Neutronenstern übersteigt, ungefähr das zwei bis dreifache der Masse unserer Sonne, und wenn die Röntgenemission die charakteristischen Signaturen von Materie zeigt, die sich beim Annähern

15:33 an ein kompaktes Objekt erhitzt, folgt die Schlussfolgerung auf ein schwarzes Loch. Wieder ist die Beobachtung, die von Materie und Licht außerhalb des Horizonts, die auf Geometrie reagieren. Die Akkretionsscheibe ist nicht das schwarze Loch. Sie ist die Umgebung, die leuchtende Signatur von Materie im Extremzustand.

15:57 Gravitationswellen bieten einen weiteren Kanal. Im Jahr 2015 registrierten die LIGO - und VIRGO Kollaborationen die Verschmelzung zweier schwarzer Löcher in etwa 1 ,3 Milliarden Lichtjahren Entfernung. Das Signal war nicht Licht oder Materie, sondern Wellen in der Geometrie der Raumzeit selbst, die sich mit Lichtgeschwindigkeit nach außen ausbreiten. Diese Wellen dehnen und stauchen den Raum, während sie hindurchlaufen. LIGO misst Abstandsänderungen, die kleiner sind als ein Tausendstiel der Breite eines Protons mit Laserinterferometern, deren Arme vier Kilometer lang sind. Die Wellenform trägt Informationen über die Quellen. Während die beiden schwarzen Löcher spiralförmig nach innen wandern, nimmt ihre Umlaufverglänz zu.

16:52 Das erzeugt ein charakteristisches Zwitschern im Gravitationswellensignal. Die Verschmelzung selbst erzeugt ein einziges verzerrtes schwarzes Loch, das sich durch einen Prozess namens Ringdown in einen stationären Zustand beruhigt. Die gemessene Wellenform stimmte mit den Vorhersagen der allgemeinen Relativitätstheorie für das Einspiralen, die Verschmelzung und den Ringdown zweier massereicher Objekte in extrem starker Gravitation überein.

17:22 Die Detektion bestätigte die Existenz von Verschmelzungen schwarzer Löcher. Sie lieferte außerdem einen Test der allgemeinen Relativitätstheorie unter Bedingungen, die weit extremer waren als alle zuvor zugänglichen. Doch selbst hier wurde die Störung der Raumzeit außerhalb und während der Verschmelzung beobachtet, nicht das Innere eines der beiden schwarzen Löcher. Dann gibt es die Bilder. Im Jahr 2019 veröffentlichte die Event Horizon -Telescope -Kollaboration das erste aufgelöste Bild eines schwarzen Lochs, des Supermassereichenobjekts in Messier 87. Es ist ungefähr 55 Millionen Lichtjahre entfernt und 6 ,5 Milliarden Mal so massereich wie unsere Sonne. Im Jahr 2022 veröffentlichten sie ein ähnliches Bild von Sagittarius A. Der

18:23 vertraute leuchtend -orange Ring ist nicht das schwarze Loch. Es ist heißes Plasma in einer Akkretionsscheibe außerhalb des Horizonts, erhitzt durch Reibung und Gravitationskompression. Dieses Plasma sendet Radiowellen aus, die das globale Interferometernetzwerk auflösen konnte. Die dunkle zentrale Region ist auch nicht der Ereignishorizont.

18:50 Sie ist der Schatten des schwarzen Lochs, erzeugt durch die Gravitationslinsenwirkung des Lichts um die Photonensphäre. Die Photonensphäre verdient Aufmerksamkeit. Sie ist ein Bereich außerhalb des Horizonts. ungefähr beim 1 ,5 -fachen des Schwarzschildradius für ein nicht rotierendes schwarzes Loch. Dort ist die Raumzeitkrümmung so stark, dass Licht in instabilen kreisförmigen Bahnen um das schwarze Loch laufen kann. Ein Teil dieses Lichts entkommt und erreicht uns, gebogen durch die extreme Krümmung. Das erzeugt eine vergrößerte Silhouette. Für ein nicht rotierendes schwarzes Loch ist dieser Schatten etwa 2 -6 Mal größer als der Ereignishorizont selbst. Die dunkle Region ist das Fehlen von Licht aus der

19:43 Photonensphäre, nicht der Horizont direkt. Das Bild ist außergewöhnlich, aber es zeigt die Umgebung und die gravitative Verzerrung des Lichts, nicht den Horizont selbst. Das Licht hat das schwarze Loch umkreist, bevor es uns erreichte. Es zeichnet die Krümmung der Raumzeit nach wie Wasser, das um einen Abfluss strömt. Auch diese Analogie ist unvollkommen, da Raumzeitkrümmung kein materielles Medium ist. Das ist die Methode der indirekten Spur. Unsichtbare Geometrie aus sichtbaren Effekten erschließen. Umlaufende Sterne, heißes Gas, Strahlung, Linsenwirkung, Gravitationswellen. Jede liefert eine andere Einschränkung für Masse, Spinn und Ort eines Objekts, das nicht direkt gesehen werden kann. Das schwarze Loch selbst ist in der klassischen

20:39 Beschreibung physikalisch einfach. Das No -Hair Theorem, teilweise entwickelt von Werner Israel im Jahr 1967 und erweitert von anderen, besagt, dass ein stationäres schwarzes Loch in der allgemeinen Relativitätstheorie vollständig durch drei Größen beschrieben wird. Masse, Drehimpuls und elektrische Ladung. Alle anderen Informationen darüber, was es gebildet hat, sind für äußere Beobachter verloren.

21:16 Das ist außergewöhnlich. Die meisten Objekte in der Natur bewahren detaillierte Informationen über ihre Entstehungsgeschichte. Ein Diamant trägt die Erinnerung an seine geologischen Bedingungen. Ein Fossil bewahrt die Struktur urzeitlichen Lebens. Aber ein schwarzes Loch, das aus einem kollabierenden Stern entstanden ist, aus verschmolzenen Neutronensternen oder aus primordialen Prozessen, wäre ununterscheidbar von jedem anderen mit derselben Masse, demselben Spinn und derselben Ladung.

21:54 Die Einfachheit ist bemerkenswert. Doch die Umgebung kann außerordentlich kompliziert sein, Akkretionsscheiben, Magnetfelder, relativistische Jetzt, umgebende Sternpopulationen, galaktische Dynamik. Das Schwarze Loch ist einfach, seine Umgebung ist es nicht. Mehrere Missverständnisse halten sich hartnäckig und es lohnt sich, sie direkt anzusprechen, weil sie ein klares Verständnis behindern. Schwarze Löcher saugen Materie nicht aus großen Entfernungen an. In einer gegebenen Entfernung ist ihre Gravitationswirkung identisch mit der jedes anderen Objekts derselben Masse. Ein schwarzes Loch mit der Masse der Sonne würde die Erde nicht stärker anziehen als die Sonne selbst. Der Unterschied ist die Kompaktheit.

22:47 Wenn man nahe genug herankommt, wird die Krümmung extrem, aber es gibt keine besondere Reichweite. Der Ereignishorizont ist keine feste Oberfläche. Ein hineinfallender Beobachter würde ihn ohne lokales Drama überqueren. Allerdings würden Gezeitenkräfte ihn zunehmend dehnen und stauchen, während er sich der Singularität nähert. Das geschieht sanfter bei größeren schwarzen Löchern und heftiger bei kleineren. Die leuchtenden Ringe in Bildern sind nicht das schwarze Loch. Sie sind die Umgebung.

23:26 Die Singularität ist kein bestätigtes physikalisches Objekt. Sie ist ein theoretisches Signal der Unvollständigkeit. Was können wir dann mit Zuversicht sagen und was bleibt ungewiss? Wir können sagen, dass die allgemeine Relativitätstheorie Bereiche der Raumzeit vorhersagt, die von Ereignishorizonten begrenzt werden. Wir können außerdem sagen, dass mehrere unabhängige Beobachtungskanäle mit diesen Vorhersagen übereinstimmen. Sternumlaufbahnen, Röntgendoppelsterne, Gravitationswellen und aufgelöste Schatten deuten alle auf kompakte, massereiche Objekte mit den Eigenschaften hin, die von schwarzen Löchern erwartet werden. Die ETH -Bilder von 2019 und 2022 liefern räumliche Auflösungen von Strukturen, die mit der von der Theorie vorhergesagten

24:22 Photonensphäre und dem Schatten übereinstimmen. Die LIGO - und VIRGO -Detektionen bestätigen die Existenz verschmelzender schwarzer Löcher und die für solche Ereignisse vorhergesagten Gravitationswellenformen. Was ungewiss bleibt, ist erheblich. Die Natur der Singularität ist unbekannt. Von der Quantengravitation, welche Form sie letztlich auch annimmt, wird erwartet, dass sie die klassische Vorhersage unendlicher Krümmung modifiziert oder ersetzt. Aber es existiert keine Konsenstheorie. Der Status des Ereignishorizonts auf Quantenebene wird diskutiert. Einige Theoretiker schlagen vor, dass Quanteneffekte den Horizont durch eine komplexere Struktur ersetzen könnten, wie etwa die Futsballlösungen in der Stringtheorie.

25:19 Der Firewall -Vorschlag liegt nahe, dass Quantenverschränkungsanforderungen eine hohen ergetische Region nahe dem Horizont erzeugen könnten. Das würde dem klassischen Bild eines glatten Durchgangs widersprechen. Das sind aktive theoretische Debatten, keine Beobachtungsergebnisse. Sie betreffen die Feinstruktur des Horizonts.

25:44 nicht die Existenz schwarzer Löcher als kompakte, massereiche, kausal abgeschottete Bereiche. Das No -Hair -Theorem gilt für stationäre schwarze Löcher in der klassischen allgemeinen Relativitätstheorie. Reale astrophysikalische schwarze Löcher sind von Materie umgeben, akkretieren, verschmelzen und entwickeln sich dynamisch. Ob das Theorem in der Natur exakt gilt, oder ob Wechselwirkungen mit der Umgebung subtile Spuren hinterlassen, ist nicht vollständig geklärt. Die genauen Mechanismen, durch die supermassereiche schwarze Löcher entstehen und wachsen, ob durch direkten Kollaps, hierarchische Verschmelzung oder akkretionsgetriebenes Wachstum, bleiben aktive Forschungsgebiete. Das Innere eines schwarzen Lochs bleibt beobachtungstechnisch

26:38 unzugänglich. Aussagen darüber, was innerhalb des Horizonts geschieht, einschließlich an der Singularität, sind theoretische Extrapolationen aus der allgemeinen Relativitätstheorie. Sie sind keine etablierten Tatsachen. Die Theorie ist bekanntermaßen unvollständig auf den betroffenen Skalen. Das ist keine vorübergehende Begrenzung der Instrumente. Es ist eine fundamentale Konsequenz der Kausalstruktur. Kein Signal aus dem Inneren kann das äußere Universum erreichen. Das Innere ist in diesem Sinne ein separater Bereich, mit unserem eigenen nur durch die vergangene Geschichte der kollabierenden Materie verbunden, die es gebildet hat. Was also ist ein schwarzes Loch, wenn wir die vertrauten Bilder und die angesammelten

27:32 Missverständnisse abstreifen? Es ist ein Bereich der Raumzeit, begrenzt von einem Ereignishorizont. einer kausalen Grenze ohne Wiederkehr, entstanden aus extremer Krümmung in der allgemeinen Relativitätstheorie. Es ist kein materielles Objekt. Es ist nicht der leuchtende Ring auf Fotografien. Es ist kein kosmischer Staubsauger. Es wird beschrieben durch Masse, Rotation und möglicherweise Ladung. Und es offenbart sich durch seinen gravitativen Einfluss auf die Materie, das Licht und die Raumzeit um es herum. Die Methode, mit der wir wissen, dass es existiert, ist die Schlussfolgerung aus indirekten Belegen, sorgfältig angesammelt über mehrere Beobachtungskanäle über Jahrzehnte hinweg. Die leuchtenden Ringe gehören zur Umgebung. Der Horizont

28:28 ist Geometrie. Die Singularität ist eine theoretische Grenze, die anzeigt, wo unsere gegenwärtige Theorie an ihre Grenze stößt. Das Schwarze Loch selbst ist ein kausal abgeschotteter Bereich gegründeter Raumzeit. Es ist physikalisch einfach in seinen definierenden Parametern. Es ist außerordentlich kompliziert in seinen beobachtbaren Effekten.

28:57 Und es ist uns nur bekannt durch die Spuren, die es im Universum draußen hinterlässt.