Kerr-Flächen

Autor/Urheber:

Yukterez (Simon Tyran, Vienna)

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Quelle:

Wikimedia Commons

Größe:

800 x 533 Pixel (51677 Bytes)

Beschreibung:

Ergosphären, Ereignishorizonte und Ringsingularität eines rotierenden schwarzen Lochs - Animation einschalten

Lizenz:

CC BY-SA 4.0

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Weitere Informationen zur Lizenz des Bildes finden Sie hier. Letzte Aktualisierung: Wed, 02 Nov 2022 03:04:22 GMT

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Ergosphäre bezeichnet den in der nebenstehenden Skizze violett eingezeichneten äußersten und den rot eingezeichneten innersten Bereich eines rotierenden Schwarzen Lochs. Ab der äußeren Grenze ist es einem Objekt nicht möglich, nicht zu rotieren; dem Objekt wird damit eine prograde Bewegung aufgezwungen. Ursache für dieses Phänomen ist die Tatsache, dass eine rotierende Masse die Raumzeitgeometrie „mitreißt“, also dass allem, was sich innerhalb der Ergosphäre befindet, die Rotation des Schwarzen Loches aufgezwungen wird. Damit ein Objekt relativ zu einem entfernten Beobachter stationär sein könnte, müsste es lokal mit Überlichtgeschwindigkeit entgegen der Rotationsrichtung der zentralen Masse fliegen, was physikalisch jedoch unmöglich ist. Bis zum Horizont ist es mit einem radialen Impuls jedoch noch möglich, in die Unendlichkeit zu entkommen. Ab der äußeren Grenze der inneren Ergosphäre ist es wieder möglich, sich in jede Richtung zu bewegen, da der Frame-Dragging-Effekt dort wieder unterhalb der Lichtgeschwindigkeit liegt. Größe und Verhalten der Ergosphären werden durch die Kerr-Metrik beschrieben. .. weiterlesen

Die Kerr-Metrik ist eine stationäre und axialsymmetrische Vakuumlösung der einsteinschen Feldgleichungen. Sie beschreibt die Raumzeit und damit auch das Gravitationsfeld von ungeladenen und rotierenden Schwarzen Löchern. Sie ist nach Roy Kerr benannt, der sie 1963 veröffentlicht hat. Jeweils kurz nach der Entdeckung der Schwarzschild- bzw. Kerr-Metrik wurden auch die zugehörigen Verallgemeinerungen für den Fall von elektrisch geladenen Schwarzen Löchern gefunden. Im Gegensatz zur Schwarzschild-Metrik, die auch im Außenbereich eines nichtrotierenden und sphärisch-symmetrischen Körpers beliebiger Ausdehnung gilt, beschreibt die Kerr-Metrik im Wesentlichen die Raumzeit eines Schwarzen Lochs, denn schnell rotierende Sterne haben oft ein nicht zu vernachlässigendes Multipolmoment und unterschiedliche Dichtegradienten, sodass sich deren Raumzeit-Geometrie erst in einem gewissen Abstand von der Oberfläche des Sterns an die Kerr-Metrik annähert. .. weiterlesen