Relativitätstheorie relativ anschaulich

Tempolimit Lichtgeschwindigkeit

Lichtablenkung in der Nähe eines Schwarzen Lochs - Mehrfachbilder

Ein Beobachter (kleine schwarze Kreisscheibe rechts) empfängt Photonen aus allen Richtungen.

In der Nähe eines Schwarzen Lochs (durchgezogener Kreis: Ereignishorizont, gestrichelter Kreis: Kreisbahn der Photonen) sieht er den gesamten Himmel mehrfach. In dieser Abbildung befindet sich der Beobachter beim 5fachen Schwarzschild-Radius.

Lichtstrahlen/light rays

Beim Rundumblick empfängt der Beobachter längs der schwarz gezeichneten Photonenbahnen Licht von der einen Hälfte des Horizonts. Längs der rot gezeichneten Bahnen kommt Licht von der anderen Hälfte. Die blaue Bahn gehört zur nächsten Gruppe, die wiederum Licht von der ersten Hälfte des Horizonts heranbringt, weiter innen verlaufen Bahnen, die von der zweiten Hälfte kommen usw. Da Photonen das Schwarze Loch beliebig oft umkreisen können, sieht der Beobachter in einem Blickwinkel von weniger als 180 Grad im Prinzip unendliche viele Bilder des gesamten Horizonts.

Dies gilt in gleicher Weise für jede Blickebene, die die Achse Beobachter - Schwarzes Loch enthält. Man muss sich die Skizze um diese Achse rotiert denken. Dadurch wird klar, dass die Mehrfachbilder Ringe sind.

In der unten gezeigten Simulation eines Schwarzen Lochs vor dem Nachthimmel mit der Milchstraße befindet sich der Betrachter beim 20fachen Schwarzschild-Radius. Die Grenze zwischen den "schwarzen Strahlen" und den "roten Strahlen" ist der verwaschene lila Kreis: Hier erblickt man eine Gaswolke, die sich in weiter Entfernung genau hinter dem Schwarzen Loch befindet. In dem Ring innerhalb des lila Kreises ist der gesamte Himmel mit der Milchstraße ein zweites Mal zu sehen (rote Strahlen). Ganz innen kann man den zweiten Ring (blaue Strahlen) gerade noch als schmalen Streifen um das Schwarze Loch erahnen. Die weiteren Ringe sind so schmal, dass sie in diesen Bildern nicht sichtbar sind.

Klicken Sie auf das Bild um es in größerer Auflösung zu sehen (1280 x 1024, 350 kB).

Lichtstrahlen/light rays

ANMERKUNG:

Hier wird die Position des Beobachters durch die sogenannte Schwarzschild-Radialkoordinate angegeben. "Der Beobachter befindet sich beim 5fachen Schwarzschild-Radius" steht für die Aussage: Ein Kreis um das Schwarze Loch, der durch die Beobachterposition verläuft, hat einen fünfmal so großen Umfang wie der Ereignishorizont.
Stattdessen kann man auch angeben, wie weit der Beobachter vom Ereignishorizont entfernt ist: Bei einem Schwarzen Loch mit 10 Sonnenmassen hat ein Beobachter beim 5fachen / 20fachen Schwarzschild-Radius einen Abstand von 175 / 640 Kilometern zum Ereignishorizont.


Hinzufügen zu: facebook digg StumpleUpon

Kontakt: Möchten Sie über Neuigkeiten informiert werden oder uns eine Nachricht senden?

Umfrage: Wie nutzen Sie unsere Seite und wie soll sie sich weiterentwickeln?

AutorInnen: Ute Kraus, Datum: 16.12.2004, 20.3.2005
Impressum.
All contents copyright (C) 2001-2013 Ute Kraus, Corvin Zahn. All rights reserved. Näheres siehe Copyright.