Kann es schwarze Löcher aus Antimaterie geben ?

  • Hallo


    Ich habe mal - ohne vertiefte mathematische und physikalische Kenntnisse zu diesem Thema - eine Frage und hoffe, dass mir der/die eine oder andere ein paar Hinweise geben kann.


    a) Materie und Antimaterie löschen sich gegenseitig aus, wobei die in der Materie enthaltene Energie vollständig freigesetzt wird.


    b) Materie kann unter dem Einfluss der Gravitationskraft zu einem schwarzen Loch kollabieren


    jetzt müsste doch


    c) auch Antimaterie zu einem schwarzen Antimaterieloch kollabieren können. Kann man die beiden schwarzen Löcher überhaupt unterscheiden, wo doch alles in einer Singularität endet und es daher keine Elektronen und Positronen usw. geben kann.


    Und wenn ja, was würde passieren, wenn so ein schwarzes Antimaterieloch mit einem normalen schwarzen Materieloch verschmilzt.

  • Hey Arne,


    deine dritte Antwort c) hätte ich jetzt so auch gegeben.


    Ich glaube wir haben keine Ahnung über den Aggregatzustand der Materie in der Singularität (wenn es denn eine ist). Warum sollte Antimaterie nicht auch eine solche bilden? Aber ich weiß nicht, ob die Frage nach der Natur hinterm Ereignishorizont möglich ist.


    Vielleicht ist es von Interesse, ob es in den Gravitationstheorien Unterscheidungsmöglichkeiten von Materie- und Antimaterieobjekten gibt? Wenn nicht, dann könnten schwarze Löcher aus Materie und Antimaterie ja vielleicht ein gemeinsamer Zustand sein.


    Aber da müssten wohl die richtigen Fachleute ran.

  • Antimaterie verhält sich hinsichtlich Gravitation wie Materie. Insofern sollte es in einer Galaxie die Antimaterie enthält oder gar aus Antimaterie besteht auch schwarze Löcher aus Antimaterie geben. Dafür haben Astronomen allerdings keinerlei Anzeichen.


    Bei der Verschmelzung von 2 schwarzen Löchern kann, sobald sich ein gemeinsamer Ereignishorizont gebildet hat, nichts mehr entweichen und damit auch Annihilationsstrahlung nicht. Dieser Fall, daß von 2 gravitativ gebundenen schwarzen Löchern eines aus Materie und das andere aus Antimaterie besteht, dürfte allerdings völlig unrealistisch sein.

  • Ich hab keine Ahnung nicht. Nehme nur mal Deine Aussagen "auseinander":

    Du gibst die Vorgabe / Prämisse: "a) Materie und Antimaterie löschen sich gegenseitig aus"


    Dann schilderst Du den hypothetischen Fall, dass sich ein Anti-M-black hole gebildet hat. Woraus hat sich das denn gebildet? Und wo? In unserem Universum, wo Materie "herrscht", kann sich nach der Prämisse in a) doch keins aus Anti-M bilden, weil's nicht genug Anti-M gibt und auch nicht geben kann - weil die ja sowofrt "ausgelöscht" würde.


    Dann schilderst Du den nächsten Fall, dass ein A und ein M Loch verschmelzen könnten.
    Dafür müssen sie sich aneinander annähern.
    Dabei begegnen sich A und M.
    Und "löschen sich gegenseitig aus".


    Würde das Annähern und Auslöschen nicht auch bedeuten, dass das Futter beider Löcher verschwindet? Die Teilchen in ihren beiden Akkretionsscheiben sich gegenseitig auslöschen? Und zwar mit fetten BAM BAM BAM BAM?


    Und trieben diese BAMs nicht die Löcher stetig wieder voneinander weg, so dass sie niemals wirklich in die ausreichende Nähe für eine Verschmelzung kämen, ganz egal, wie viel von der schwachen Gravitationskraft sie besäßen?


    :)


    Witzige Vorlage für Gedankenspielereien hast Du da gegeben. Vielen Dank
    und clear skies!
    Silver

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Witzige Vorlage für Gedankenspielereien hast Du da gegeben.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Danke. Mir ging es auch nicht so sehr darum, nach einem Anti-M-Schwarzen Loch zu suchen, sondern zu verstehen, ob es einen Unterschied zwischen einem Anti-M-Schwarzen Loch zu einem M-Schwarzen Loch gibt, bzw. ob man überhaupt sagen kann, ein Schwarzes Loch sei aus Materie oder Antimaterie entstanden. Schließlich sollen die ja nur 3 Haare (Masse, Ladung und Drehimpuls) haben.


    Theoretisch könnte dann ja auch abwechselnd Materie und Antimaterie hineinfallen, keiner würde den Unterschied merken und es würde dennoch wachsen.

  • Hallo Arne,


    ich bin zwar kein Physiker, aber das mit Materie und Antimaterie erkläre ich mir so:
    Materie und Antimaterie löschen sich ja nicht gegenseitig aus, sondern wandeln sich in einen äquivalenten Energiebetrag um, der nach E=MC^2 die gleiche gravitative Wirkung hat, wie die ursprünglichen Massen. Wenn also Antimaterie in ein schwarzes Loch fallen würde und sich darin irgendwie mit der vorher hineingefallen Materie in Energie umwandeln würde, dann bliebe diese innerhalb des schwarzen Lochs und der Massenzuwachs wäre der gleiche als wenn normale Materie hineingefallen wäre. Es macht dann also keinen Unterschied, ob Materie oder Antimaterie in ein schwarzes Loch fällt.


    Gruß


    Heiko

  • Hallo Mark und Heiko
    Danke für die Antworten und die Links. Wenn ich das richtig verstanden habe wird ein schwarzes Loch auch dann schwerer, wenn ich mit der Taschenlampe reinleuchte (natürlich nur ein bisschen).

  • "(natürlich nur ein bisschen)" süss :D


    So ein S-L kann auch ganz, ganz klein sein, nicht? Da hängen wir ne Taschenlampe drüber, laufen ganz schnell weg und gucken aus der Entfernung, was dann passiert. Darf bloss keine K.I. involviert sein! *Finger heb* (Anlehnung an "Die Hyperion-Gesänge"von Dan Simmons, sehr empfehlenswerter Doppelroman)

  • Hallo Heiko,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Materie und Antimaterie löschen sich ja nicht gegenseitig aus, sondern wandeln sich in einen äquivalenten Energiebetrag um, der nach E=MC^2 die gleiche gravitative Wirkung hat, wie die ursprünglichen Massen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    und was ist dieser "äquivalente Energiebeitrag"?

  • Hallo Hans,


    halt eben E=MC^2. Materie und Antimaterie wandeln sich in Energie (Photonen, andere Elementarteilchen) um. Und die haben immer noch die gleiche Masse wie ursprünglich Materie und Antimaterie getrennt - ganz laienhaft ausgedrückt.


    Gruß


    Heiko

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: HaHo</i>
    <br />
    und was ist dieser "äquivalente Energiebeitrag"?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    E = mc². Was immer im schwarzen Loch passiert ändert nichts an dessen Masse und damit am Schwarzschildradius.

  • ich dachte, das explodiert oder so. Die Explosion enthält dann das E. Nein? Weil die Materien sich doch gegenseitig vernichten.


    Kurios, dass LIGO nur winzigste Auswirkungen der mittlerweile 11 black hole merger (und 1 neutron star merger) entdeckt hat. Warum waren das keine stärkeren Wellen? Wurden die Wellen müde, bis sie hier ankamen? Oder waren die bereits vor Ort so schwach?

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Arne</i>
    <br />Wenn ich das richtig verstanden habe wird ein schwarzes Loch auch dann schwerer, wenn ich mit der Taschenlampe reinleuchte (natürlich nur ein bisschen).
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ja klar, bei Lichte betrachtet, schauen wir alle schwerer aus, als wir uns fühlen. :)

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: silver</i>
    <br />"(natürlich nur ein bisschen)" süss :D


    So ein S-L kann auch ganz, ganz klein sein, nicht? Da hängen wir ne Taschenlampe drüber, laufen ganz schnell weg und gucken aus der Entfernung, was dann passiert. Darf bloss keine K.I. involviert sein! *Finger heb* (Anlehnung an "Die Hyperion-Gesänge"von Dan Simmons, sehr empfehlenswerter Doppelroman)
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ganz kleine SLs sind strahlend hell laut Stephen Hawking bevor sie dann verdampfen.
    Da verlieren sie mehr an Masse als sie durch das Taschenlampenlicht aufnehmen können.

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: silver</i>


    Kurios, dass LIGO nur winzigste Auswirkungen der mittlerweile 11 black hole merger (und 1 neutron star merger) entdeckt hat. Warum waren das keine stärkeren Wellen? Wurden die Wellen müde, bis sie hier ankamen? Oder waren die bereits vor Ort so schwach?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Die Intensität fällt mit 1/r ab, eine unglaubliche technische Leistung sie überhaupt noch zu detektieren. Die Längenänderung der Distanz zwischen LIGOS's Spiegeln liegt bei 1/10000 eines Protondurchmessers!

  • Also da es ja jede Form von Antimaterie geben kann, kann es auch durchaus sein, dass schwarze Löcher auch aus Antimaterie sein können.


    Interessant finde ich aber folgenden Gedanken den ich mir gemacht habe:


    Wir haben ein schwarzes Loch aus Antimaterie und einen Stern aus normaler Materie.
    In diesen Sonderfall würde zwar wenn der Stern dem schwarzen Locch zu Nahe kommt, vom schwarzen Loch angezogen werden.
    Jedoch verschlingt das schwarze Loch nicht die Materie des Sterns. Da sich beim Kontakt nachdem die Materie den Ereignishorizont überwunden hat sich diese in gleicher Anzahl dann mit den Antimaterietteilchen des schwarzen Loches auflöst.


    Den Stern wird es zwar danach nicht mehr geben, auch kann ich nicht sagen, ob das schwarze Loch danach noch weiterbesteht.
    Es kommmt auch hier wiederum auf das Masseverhältnis an, da sich die Teillchen ja 1:1 auslöschen.


    Das wäre die einzige Möglichkeit bei dem ein schwarzes Loch beim Verschlingen von Materie an Masse verliert.
    Dieses Beispiel kann man dann auch noch andersherum passieren mit einen Antimateriestern und einen normalen schwarzen Loch aus Materie.


    Doch welche Frage auch interessant ist, ist die, dass wenn das schwarze Loch an Masse verloren hat, ob es dann noch genügend Masse hat, um weiter als schwarzes Loch zu existieren.


    Was würde passieren, wenn es diese Massegrenze unterschreitet, die es braucht, dass überhaupt einen schwarzes Loch entstehen kann und kein Neutronenstern?


    Je mehr ich über diese Thematik nachdenke umso mehr Fragen kommen bei mir auf und jede Antwort bringt zig weitere Frage mit sich.

  • Hi <s>"Friesenhengst"</s> Margrit , <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das wäre die einzige Möglichkeit bei dem ein schwarzes Loch beim Verschlingen von Materie an Masse verliert. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Nein, dein Denkfehler ist- Materie-Antimaterie annhiliert und wird damit in Energie umgewandelt. Und die Äquivalenz von Masse und Energie oder kurz E = mc² ist ja mit der Relativitätstheorie belegt.


    Damit würde das aus Antimaterie bestehenden Loch beim Verschlucken von normaler bayronischer Masse wachsen.


    PS: Wenn deine Signatur nicht so eweig viel Platz wegnehmen würde, hätte ich deinen Namen gleich gesehen. [B)]


    Gruß
    Stefan

  • Hallo Stefan


    Das gilt aber nur für die Ruhemasse. Wenn ich also einen Ball mit voller Wucht in das schwarze Loch schieße, wird es schwerer, als wenn ich den Ball 'ganz sanft' in das schwarze Loch hineinlupfen lasse [:D].


    Das gleiche gilt dann natürlich auch für einen Antimaterie Ball, der von einem Mitglied aus dem Antimaterie Forum geschossen wird.

  • Arne,
    der Ball hat am Rande des Ereignishorizont praktisch immer LG, egal wie du drauf ballerst. So ist der Ereignishorizont schließlich definiert. Ob man dann überhaupt noch von "Materie" sprechen kann, ist ein anderes Thema.
    Interessant ist auch, dass bestimmte SL (groß, rotierend, geladen) auch ohne Antimaterie bis über 20% der Ruhemasse der einstürzenden Materie in Strahlung umwandeln, die dem SL dann wiederum entkommt. Also nach der Materie-Antimaterie-Annihilation der zweitbeste Umwandlungsprozess von "Materie in Strahlung".


    Ich persönlich fände es viel interessanter herauszufinden, ob man auf diese Art auch "dunkle Materie" in sichtbare Strahlung umwandeln kann? Das wäre dann ein Weg zum Nachweis für das verdammte Zeugs.

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...egal wie du drauf ballerst<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ich gebe ja zu, der Faktor wird ziemlich gering sein, aber verloren gehen darf meine Energie (die ich heute morgen einem Frühstücksbrötchen entzogen habe) nicht. Sie darf natürlich auch beim Hineinstürzen in Strahlung umgewandelt werden.

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">..ob man auf diese Art auch "dunkle Materie" in sichtbare Strahlung umwandeln kann<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Interessanter Gedanke. Ich hoffe, dass ich mit meinen laienhaften Ausführungen keine Astro-Physiker hier im Forum vor den Kopf stoße:
    Aber wenn die 'dunkle Materie' nicht mit der uns bekannte Materie (oder Energie in Form von elektormagnetischen Wellen) wechselwirkt, dann muss es doch einen (dunklen) Grund geben, warum 'dunkle Materie' nicht schon längst unter ihrer eigenen Gravitationskraft zu (dunklen) schwarzen Löchern zusammengesunken ist.

  • Da stellt sich mir aber die Frage auf. Wenne es schwarze Löcher aus dunkler Materie geben sollte. Wie reagieren diese wenn die Materie verschlingen sollten?
    Desweiteren ist unklar wie sich dunkle Materia mit Antimaterie verträgt oder gibt hier auch eine "Dunkle Antimaterie".

  • Hi Arne, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das gilt aber nur für die Ruhemasse<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Mal weg vom schwarzen Loch, nur Materie-Antimaterie betrachtend. Wenn die Teilchen vor dem Zusammentreffen eine kinetische Energie mitbringen wird der beim annhilieren übertragen. Die entstehenden Photonen besitzen dann eben um diese mitgebrachte (Bewegungs-)Energie höhere Photonenenergie- sprich, die Frequenz der entstehenden Photonen ist höher.


    Zur Frage von Margrit- <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenne es schwarze Löcher aus dunkler Materie geben sollte. Wie reagieren diese wenn die Materie verschlingen sollten? <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Gilt wohl auch, das schwarze Loch gewinnt an Masse/Energie <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Desweiteren ist unklar wie sich dunkle Materia mit Antimaterie verträgt oder gibt hier auch eine "Dunkle Antimaterie".
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Dazu müsste man erst mal wissen- was ist dunkle Materie. [:)]


    Stefan

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