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Wer hat Angst vorm schwarzen Loch? (Cern Experiment)

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Da das Schwarze Loch noch nicht hier angekommen ist, stimmt wohl doch die Theorie des linearen Wachstums ... beruhigend!  
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Vael schrieb:
adlerkadabra schrieb:
Vael schrieb:
Um ein schwarzes Loch zu generieren, braucht man die Energie eines kollabierendes Sternes. Seins mir nicht bös, aber ich glaube nicht, das man eines mit so nem Babyteilchenbeschleuniger hinbekommt. Ich hab da absolut nada Bedenken.

Naja, auch jedes Schwarze Loch hat mal klein angefangen ...  




Jup, in der Explosion einer Supernova Ehe er sich zu einem weißen Zwerg zusammenzog und dann entweder nen Neutronenstern, Brauner Zwerg oder nen Schwarzes Loch wurde

Gaaaaanz klein also.


uhm, du solltest nochmal nachlesen, wie genau das vonstatten geht

also aus einem weißen zwerg wird nur in einem ganz bestimmten fall ein neutronenstern.... dieser bestimmte fall ist der, wenn ein weißer zwerg in einem doppelsternsystem entsteht und dieser dann seinem partner materie "abnimmt"

diese wandert rüber zum weißen zwerg, und wenn dieser dann irgendwann 1,4 sonnenmassen erreicht ist die kritische masse erreicht und das pauliprinzip wird ausgehebelt

sprich, die elektronen werden in die protonen "gepresst" und diese wandeln sich hierdurch in neutronen

voila, wir haben einen neutronenstern, entstanden aus einer supernova typ 1a

das schöne daran ist übrigens, dass diese alle ziemlich gleich ablaufen, da von gleichen bedingungen ausgegangen wird... somit kann man diese als "entfernungsmesser" verwenden, indem man die leuchtkraft dieser SN1a ermittelt und so auf die entfernung des ereignisses zurückrechnet

nur unter diesen speziellen bedingungen wird aus einem weißen zwerg (unsere sonne wird etwa als solcher enden in einigen milliarden jahren) ein neutronenstern

"normalerweise" entsteht ein neutronenstern "direkt" aus massereichen sternen, wenn diese den letzten fusionsschritt abgeschlossen haben und eisen entstanden ist bei diesem

denn eisen kann nicht weiter fusioniert werden auf die "herkömmliche weise" (fusion in einem stern)

die hüllen stürzen nun auf den kern, eine schockwelle breitet sich "anschließend" hierdurch nach außen hin aus und reißt die reste der hülle mit sich

aus dem kern jedoch wird ein neutronenstern, wenn genug masse vorhanden ist (1,4 sonnenmassen etwa)

schwarze löcher, so vermutet man, würden dann aus sog. hypernovae entstehen... sterne, die noch viiieeel massereicher sind als jene, welche ihr leben mit einer supernova beenden

ein kandidat hierfür wäre zum bleistift eta carinae, ein wares monstrum ... evtl. der massereichste stern unserer galaxie mit bis zu 100 sonnenmassen

eta carinae: http://images.google.de/imgres?imgurl=http://www.astronomy-pictures.net/eta-carinae.jpg&imgrefurl=http://www.astronomy-pictures.net/hubble_telescope_images.html&h=1125&w=1125&sz=144&hl=de&start=1&um=1&usg=__qqtihw9Ct_iUbJd9yzPZKLg0KHc=&tbnid=dJ7ewYjxbyZMiM:&tbnh=150&tbnw=150&prev=/images%3Fq%3Deta%2Bcarinae%26um%3D1%26hl%3Dde%26client%3Dfirefox-a%26channel%3Ds%26rls%3Dorg.mozilla:de:official%26sa%3DN (mittleres bild)
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ps: braune zwerge sind wieder was ganz anderes, soweit ich weiss (bin ja auch kein physiker, sondern biologe und nur an dieser thematik interessiert ohne ein physikstudium absolviert zu haben)

diese sind "sterne", welche nicht massereich genug waren, um die wasserstoff-fusion zu starten

also sozusagen ein mittelding zwischen stern (wie unsere sonne) und gasriesen-planeten (wie jupiter)

etwa 75 (?) jupitermassen oder so sollten es schon sein, um einen stern entstehen zu lassen und keinen braunen zwerg
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Wir müssen keine Angst mehr haben, das Ding ist abgeschaltet worden - wegen einer Panne.  

http://derstandard.at/?url=/?id=1220458525277
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naja, passiert... um mal einen vergleich zu bemühen:

auch verkehrsflugzeuge, ebenso wunderwerke der technik (wenn auch nicht ganz so aufwendig natürlich) haben andauernd kleinere defekte die behoben werden müssen... mal muss nen reifen gewechselt werden, mal bissl am kühlsystem geschraubt werden etc.

trotzdem ist das verkehrsflugzeug wohl das sicherste verkehrssystem, dass die menschheit zur verfügung hat  

also keene panik
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miraculix250 schrieb:
naja, passiert... um mal einen vergleich zu bemühen:

auch verkehrsflugzeuge, ebenso wunderwerke der technik (wenn auch nicht ganz so aufwendig natürlich) haben andauernd kleinere defekte die behoben werden müssen... mal muss nen reifen gewechselt werden, mal bissl am kühlsystem geschraubt werden etc.

trotzdem ist das verkehrsflugzeug wohl das sicherste verkehrssystem, dass die menschheit zur verfügung hat  

also keene panik


Ich hab net vor, dass schwarze Loch als Transportmittel zu benutzen. Du etwa?
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dawiede schrieb:
miraculix250 schrieb:
naja, passiert... um mal einen vergleich zu bemühen:

auch verkehrsflugzeuge, ebenso wunderwerke der technik (wenn auch nicht ganz so aufwendig natürlich) haben andauernd kleinere defekte die behoben werden müssen... mal muss nen reifen gewechselt werden, mal bissl am kühlsystem geschraubt werden etc.

trotzdem ist das verkehrsflugzeug wohl das sicherste verkehrssystem, dass die menschheit zur verfügung hat  

also keene panik


Ich hab net vor, dass schwarze Loch als Transportmittel zu benutzen. Du etwa?



na mal schauen... schwarze löcher -> wurmlöcher? vielleicht hammer ja glück, und des ding führt an einen noch viel besser ort als unser fleckchen erde hier

falls das wurmloch allerdings in offebach endet und uns dort ausspuckt, verzichte ich da gern drauf  
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Hatten wir den Link zu den Webcams schon? Sieht aus, als wäre alles im grünen Bereich, also ... No Panic!

-> Webcams
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macman schrieb:
Hatten wir den Link zu den Webcams schon? Sieht aus, als wäre alles im grünen Bereich, also ... No Panic!

-> Webcams


Arbeiten die da mit Windoff oder Mac?
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Der r.adler ist schuld. Der will doch nur mehr Zeit gewinnen seine Schutzhüte zu verkaufen.
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miraculix250 schrieb:


uhm, du solltest nochmal nachlesen, wie genau das vonstatten geht


Schon, aber Typ 1a Supernovae hinterlassen keine kompakten Überreste. Dabei wird der weiße Zwerg komplett zerstört, da nach Überschreiten der kritischen Masse im Inneren Fusionsprozesse gezündet werden und den weißen Zwerg einfach zerreißen.

Solange ein Stern noch nicht alle Kerne zu Eisen fusioniert hat, kann er sich immer durch Fusionsprozesse dem Gravitationskollaps entziehen. Er muss nur die notwendige Dichte und Temperatur erreichen. Wenn der weiße Zwerg über der kritischen Masse ist, können die Elektronen ihn nicht mehr stabilisieren, er kollabiert bis Dichte und Temperatur so hoch sind, dass das Kohlenstoffbrennen einsetzt.

Somit ist die Supernova 1a gerade der Supernovatyp, bei dem keine Neutronensterne entstehen.

Der Rest stimmt aber.
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Bedeutet das, vom Aspekt der Elemente her gesehen, dass es eine elementar definierte kritische Schwelle gibt: wenn alle Materie in Eisen umgewandelt ist = Gravitationskollaps?

Wenn ich mich recht erinnere, kommt es bei einer Supernova (bei jeder?) zu einer Art gegenläufiger Bewegung: der Stern kollabiert im Kern und stößt im gleichen Zug (die Reste) seine(r) Gashülle in den Raum ab. Wenn man jetzt wieder auf die Genese von Elementen schaut: entstehen in dieser Phase dann die dichten Elemente wie etwa Gold?
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Du musst Dir einen Stern als eine kollabierende Wolke stellarer Materie vorstellen. Die besteht zunächst hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium, also den leichtesten Kernen.

Wenn die Wolke in sich zusammenfällt, wird sie heißer und Dichter, sodass irgendwann die Temperaturen hoch genug sind, im Inneren Wasserstoff zu Helium zu verbrennen. Dabei wird die Differenz der Bindungsernergien als Energie freigesetzt.



In dem Bild sieht man, dass Helium sehr gut gebunden ist, also wird beim Verbrennen des Wasserstoffs viel Energie frei. Die Energie, die nun entsteht, baut einen Gegendruck gegen die Gravitation auf, die die Wolke zusammenfallen lässt und der Stern stabilisiert sich, wie unsere Sonne.

Irgendwann ist dann der Wasserstoff verbrannt und der Kern des Sternes beginnt ohne Energieproduktion wieder zu kollabieren bis die Temperaturen hoch genug sind für weitere Reaktionen und Energieproduktion, die den Stern stabilisiert. Dabei wird das entstandene Helium weiter zu Kohlenstoff und Sauerstoff verbrannt. Unsere Sonne wird in der Phase ihre äußere Hülle durch Winde abstoßen und zurück bleibt der Kern aus eben dem erzeugten Kohlenstoff und Sauerstoff. Das ist der weiße Zwerg. Der ist solange stabil, solange er unter den besagten 1.4 Sonnenmassen liegt. Selbst wenn in ihm keine Reaktionen mehr ablaufen. Dafür sorgen die Elektronen, die als Fermionen dem Pauliprinzip unterliegen und nicht beliebig dicht zusammengepresst werden "wollen". Die erzeugen dann einen Druck, der den weißen Zwerg gegen die Gravitation stabilisiert. Somit hat der Stern dann auch eine (für alle Zeiten ?) stabile Konfiguration gefunden und der Gravitationskollaps ist beendet.

Schwerere Sterne erzeugen in ihrem Inneren aber Kohlenstoffkerne mit mehr als den 1.4 Sonnenmassen, welche die Elektronen nicht stabilisieren können. Und deshalb kollabiert dieser Kohlenstoffkern weiter, bis weitere Reaktionsproszesse zünden und stabilisieren, kollabiert wieder und zündet die nächsten Prozesse usw...

In dem Bild oben sieht man, dass die Bindungsernergie ein Maximum bei Eisen hat. Wenn man weiter fusioniert wird also keine Energie mehr frei, sondern muss in den Prozess gesteckt werden.

Das bedeutet für den Stern, dass er keine Chance mehr hat, sich durch Fusionsreaktionen gegen die Gravitation zu "wehren", wenn er erstmal bei Eisen angekommen ist. Solange der erzeugte Eisenkern unter den 1.4 Sonnemassen liegt, können die Elektronen ihn noch stabilisieren, wie den weißen Zwerg. Allerdings wird in dem Stern am Rand des Eisenkerns natürlich weiter Energie durch Fusion zu Eisen gewonnen unde der Eisenkern überschreitet irgendwann zwangsläufig die kritische Masse und kollabiert. Jetzt gibt es auch kein Entkommen mehr und der Kollaps endet erst, wenn die Atomkerne so weit zusammengepresst werden, dass man eine homogene Masse aus Kernteilchen vorliegen hat. Da diese auch Fermionen sind, lassen sie sich wie die Elektronen nicht gut komprimieren und der Ken wird schlagartig "hart". Das Hüllenmaterial, das dem Eisenkern hinterherfällt, prallt auf diesen Kern und wird nach außen als Stoßwelle zurück reflektiert. Das ist auch der Grund, warum man bei einem Prozess, der eigentlich durch einen Kollaps entsteht, eine Explosion findet.

Die Stoßwelle ist so stark, dass sie grad erstmal all die Elemente, die im Inneren des Sterns erzeugt wurden zerstört. Man erhält aber dabei starke Neutronenflüsse und diese Neutronen werden von Atomkernen in den äußeren Regionen des Sterns währen der Explosion eingefangen und durch Zerfälle dieser Isotope die schweren Elemente im Universum erzeugt. Ohne Supernovaexplosionen oder ähnliche Ereignisse hätten wir nur Elemente bis Eisen, da die darüber hinaus durch herkömmliche Fusion nicht erzeugt werden können.
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Verfluchte Physiker *lacht*
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@ Feigling

Danke vielmals für das Rigorosum in Sachen Supernova. Meiner sehr groben Vorstellung davon hast Du damit etliches an Details hinzugefügt. Interessant, die "Eisen-Schwelle" und die elementare Genese der Post-Eisen-Elemente im weiteren Verlauf des Supernova-Prozesses. Was ich v.a. faszinierend finde, ist der Fakt (    ), dass die Gashülle zunächst dem Kern nachstürzt und dann erst in einer Reflexionsbewegung in den Raum geblasen wird.

Habe hier vor mir ein Bröckelchen eines außerordentlich interessanten Meteoriten liegen: Tagish Lake (Primitiver kohliger Chondrit, CI-Klasse). Waren beim Eintritt in die Atmosphäre ca. 200 t, die während der Passage heftig reduziert wurden; der Rest schlug auf der Eisdecke eines Sees in Alaska auf und ging dabei größtenteils verloren. Das Ganze ereignete sich im Januar 2000.

Analysen haben ergeben, dass Tagish Lake Nano-Diamanten enthält, die präsolaren Ursprungs sind. D.h. sie sind älter als unser Sonnensystem und entstammen ganz offenkundig einer davor in relativer kosmischer Nachbarschaft stattgefunden habenden Supernova. Sehr hübsches Kerlchen, ziemlich porös und kohlrabenschwarz. Ein Mini Black Hole gewissermaßen  
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adlerkadabra schrieb:

Analysen haben ergeben, dass Tagish Lake Nano-Diamanten enthält, die präsolaren Ursprungs sind. D.h. sie sind älter als unser Sonnensystem und entstammen ganz offenkundig einer davor in relativer kosmischer Nachbarschaft stattgefunden habenden Supernova. Sehr hübsches Kerlchen, ziemlich porös und kohlrabenschwarz. Ein Mini Black Hole gewissermaßen  




Meteoriten sind natürlich ein ganz wichtiges Tool, um Elementverteilungen im Universum zu bestimmen und erlauben eben auch einen Blick in die Vergangenheit unserer stellaren Nachbarschaft.

Und auch sonst sind sie faszinierend.
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Das Ding funktioniert doch eh net wir haben die Supraleiter dafür geliefert.
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Ich wünsch mir ein schwarzes Loch das Oxxenbach verschluckt,obwohl dann hätten wir nix zu lästern.
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@ Feigling :Sehr schön geschrieben.
Man könnte noch erwähnen, dass es nicht selbstverständlich ist, das die Sonne praktisch (über kurze Zeiträume (Mill Jahren) betratet),praktisch mit konstanter Leistung brennt.Ist aufgrund der Gravitation die Schwelle zum Fusionsbrennen überschritten,müssten alle Kerne in Reaktion treten.Wir hätten einen netten thermonuklearen Sprengkörper.Dies ist offensichtlich nicht der Fall.
Es stellt sich ein Gleichgewicht ein,das eigentlich,vereinfacht,unterhalb der fraglichen Grenze liegt.Die Reaktionspartner finden aufgrund eines Tunneleffekts zueinander,es treten nur geringe Anteile in Reaktion.
(je näher man der Fusionsgrenze kommt,desto mehr Kernbaustein tunneln,sie befinden sich dort,wo sie eigentlich nach klassischer Ansicht nicht sein dürften,sehr nah an einem anderen Kern.Dies ist die Voraussetzung zur Fusion).
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@Feigling

Bist Du Physiker ?


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