AK004 - Sind Schwarze Löcher heiß oder kalt?

Shownotes

Vorab: Wir hatten bei dieser Episode Probleme mit dem Mikrofon - bitte entschuldigt die mäßige Tonqualität.

In dieser Folge geht es um ein Thema, das wohl eines der beliebtesten bei astronomieinteressierten Kindern und Jugendlichen ist – um Schwarze Löcher. Die Frage, die mir David hier stellt, ist aber ganz schön komplex. So starten wir bei der heißen Umgebung eines Black Holes und den Materiejets, die vom Schwarzen Loch wegströmen, und kommen dann zur Frage, was Temperatur eigentlich überhaupt ist und ob es im Inneren des Ereignishorizonts eines Schwarzen Loches so etwas geben kann. Und wir reden darüber, was außer keiner Temperatur ein Schwarzes Loch sonst so alles nicht hat, wie groß und dicht die Dinger werden, wie das mit der Hawkingstrahlung (nicht) ist und ob man aus einem schwarzen Loch irgendwas wieder rausbekommen kann (Spoiler: in einem Speziallfall geht das sogar!). Nach einem Abstecher in die Gefilde der kosmischen Energieerhaltung, der dunklen Energie (die mit schwarzen Löchern gar nichts zu tun hat) und der dunklen Materie (die auch nicht aus schwarzen Löchern bestehen kann, wie wir feststellen) diskutieren wir noch die Existenz von Wurmlöchern, ob sich Schwarze Löcher quantenverschränken lassen und wie man sie eventuell kaputt bekommt. Zum Schluss werfen wir noch einen Kursteilnehmer in ein schwarzes Loch (keine Sorge, nur im Gedankenexperiment) und schauen uns mal an, was dabei so passiert.

Die einzelnen Themen der Folge:

1. Die heiße Umgebung eines Schwarzen Lochs
2. Was ist Temperatur? Strahlungstemperatur und 2,7K-Strahlung
3. Der Ereignishorizont und was sich dahinter verbirgt
4. Ruhende und rotierende Schwarze Löcher (Schwarzschild- und Kerr-Lösung)
5. Schwarze Löcher sind simpel! Das No-Hair-Theorem
6. Die Hawkingstrahlung und wie sie nicht entsteht
7. Kollidierende Schwarze Löcher und das Gravitationswellenobservatorium LIGO
8. Kosmologie: Impuls- und Energieerhaltung im Raum, Vakuumenergie und dunkle Energie*, Anteil der Schwarzen Löcher an der Gesamtmasse des Universums, Euklid
9. Weiße Löcher/Wurmlöcher, Quantenverschränkung von Black Holes, mögliche Zerstörung eines Schwarzen Lochs durch Drehimpuls- oder Ladungsüberfütterung
10. Die Ergosphäre und nackte Singularitäten, Gravityassists an Black Holes
11. Ins Schwarze Loch geworfen: Rafaels Spaghettifizierung und warum wir ihn nie hineinfallen sehen würden

Wir freuen uns sehr über eine gute Bewertung und (wo möglich) über einen freundlichen Kommentar! Am meisten freuen wir uns natürlich darüber, dass ihr uns zuhört.

Hört euch zum Thema Hawkingstrahlung Florian Freistetters Sternengeschichte Folge 238 an, die das wirklich so gut erklärt, wie es mit Worten nur irgend möglich ist.

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*ERRATUM: die Vakuumenergie ist als dunkle Energie nicht nur um 20, sondern sogar um 122 Größenordnungen (also um 10122) zu groß, vgl. https://de.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Energie