Was sind verschiedene Arten von schwarzen Löchern?
Diamanten sind nicht für immer. Sie mögen sehr hart sein, sind aber ziemlich steif und zerbrechen wie Glas, wenn sie hart genug getroffen werden. Bei hohen Temperaturen können sie geschmolzen werden, und Juweliere verwenden regelmäßig Stahlwerkzeuge, um Diamanten zu schneiden.
Das Schwarze Loch ist das, was einem kompakten physischen Objekt am nächsten kommt, um ewig zu sein. Die Überreste des Zusammenbruchs eines Riesensterns, Schwarze Löcher, sind grundsätzlich unantastbar. Sie haben die gleiche Masse wie ihr Elternstern und werden in einen Bereich geschoben, der normalerweise als nulldimensionaler Punkt behandelt wird. Sterne können durch Supernovae oder Kollisionen mit anderen Sternen sterben - Schwarze Löcher nicht.
Schwarze Löcher verdunsten mit der Zeit sehr langsam aufgrund eines Phänomens namens Hawking-Strahlung, benannt nach Stephen Hawking, der es zuerst postuliert hat. Die Zeitspanne, die ein Schwarzes Loch mit einer Masse gleich der Sonne benötigt, um zu verdampfen, beträgt ungefähr 10 67 Jahre, was ungefähr der Ewigkeit entspricht, die alles in diesem Universum erreichen kann. Supermassive Schwarze Löcher brauchen viel, viel länger, um zu verdampfen. Diese werden mehr Jahrhunderte bestehen, als es Teilchen im Universum gibt.
Nach dem "No Hair Theorem" kann jedes Schwarze Loch nur durch drei Variablen erschöpfend charakterisiert werden: Masse, Drehimpuls und elektrische Ladung. Zur Vereinfachung können wir diese Masse als Spin and Charge bezeichnen.
In der Massenvariablen gibt es zwei Hauptkategorien von Schwarzen Löchern: Schwarze Löcher mit Sonnenmasse zwischen etwa 2,5 und 20 Sonnenmassen und supermassereiche Schwarze Löcher zwischen hunderttausend und zehn Milliarden Sonnenmassen. Schwarze Löcher in Form von Sonnenmassen entstehen, wenn riesige Sterne nach einer Supernova zusammenbrechen. Supermassereiche Schwarze Löcher entstehen im Zentrum von Akkretionsscheiben in Galaxiengröße. Astronomen glauben, dass fast alle Galaxien zentrale Schwarze Löcher haben, einschließlich der Milchstraße, unserer Galaxie, deren zentrales Schwarzes Loch bereits lokalisiert wurde.
Drehimpuls oder Spin, nicht zu verwechseln mit der Variable Spin in der Quantenmechanik, hat damit zu tun, wie schnell sich das Schwarze Loch dreht. Die meisten Schwarzen Löcher drehen sich sehr schnell, weil sie den gesamten Drehimpuls ihres Elternsterns behalten, sich aber auf einen viel kleineren Raum verdichten. Dies ähnelt der Art und Weise, wie eine Skaterin ihre Rotationsgeschwindigkeit beschleunigt, wenn sie ihre Arme näher bringt. Rotierende Schwarze Löcher werden als Kerr-Schwarze Löcher bezeichnet.
Die letzte Variable zur Beschreibung von Schwarzen Löchern ist charge. Sehr wenige Schwarze Löcher haben eine nennenswerte Ladung, da die elektromagnetische Kraft um ein Vielfaches stärker ist als die Schwerkraft, wodurch verhindert wird, dass ein geladenes Objekt aufgrund von Selbstabstoßung zusammenbricht. Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, zwei sternförmige Magnete an den Seiten mit der gleichen magnetischen Ausrichtung zusammenzudrücken und dabei nur die Schwerkraft als Druckkraft zu verwenden. Das geht nicht. Geladene Schwarze Löcher sind als Reissner-Nordström- oder Kerr-Newman-Schwarze Löcher bekannt, die sich nicht bzw. nicht drehen.
Nicht rotierende, nicht geladene Schwarze Löcher werden als Schwarzschild-Schwarze Löcher bezeichnet.