Das erste Bild eines schwarzen Lochs

Aus diesem Artikel: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab0f43

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> The central flux depression is the so-called black hole "shadow" (Falcke et al. 2000), and corresponds to lines of sight that terminate on the event horizon. The shadow could be seen in contrast to surrounding emission from the accretion flow or lensed counter-jet in M87 (Broderick & Loeb 2009).<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Also ist doch der dunkle Bereich im Zentrum des Rings der Ereignishorizont des SL, oder?

Yep, aber der Bereich ist größer, der eigentliche Ereignishorizont deckt wohl nur die inneren 20% ab, der Rest fällt der Lichtablenkung zum Opfer.

CS
Jörg

Ok, dann ist das Wort "Schatten" wohl ein völlig falsches Wort!

Besser wäre, lt. wiki, statt Schatten wohl "derjenige Teil des Ereignishorizonts (Horizont schon wieder falsches Wort...), der von der Rückseite vorn sichtbar ist", zu sage

Der ioscience link zeigt ein entblurrtes Bild.

Demnach ist der helle Ring wohl der Kreisbahnabstand, auf dem die Quanten oder Masseteilchen weder fliehen, noch in das Loch stürzen können, sondern dort gefangen sind.
Dadurch sieht man sie unendlich oft, und dadurch hellweiss, während die roten Flächen ins Loch spiralieren...

Auf dem entblurrten Foto sieht man auch die ellipsenartige Form des schwarzen "Schattens"....

CS,
Bernhard

Moin,

ist aber auch ein schwierig zu beschreibender Vorgang, find dafür mal allgemeinverständliche Worte...

CS
Jörg

Hallo Foucault,

alles das sind tatsächlich echte und wichtige fundamentale Durchbrüche. Klar sind es anspruchsvolle Experimente, aber genau das - das Messen und Beobachten - IST doch ein absolut entscheidender Aspekt der gesamten Physik. Und wir lernen daraus viel! Aus dem Higgs vielleicht irgendwann wie es jenseits des Standardmodells weitergeht. Die Gravitationswellen bewiesen unzweifelhaft die Existenz Schwarzer Löcher, und die Entstehung vieler Elemente bei Kollisionen von Neutronensternen. Nun können wir uns die Zentralregion eines AGN direkt anschauen. Und es ist wie oft, ganz viel wird noch kommen!

Viele Grüsse,
Dominik

Hallo Karl,

HWS hat ja schon einiges geschrieben, und wichtiger Weise auch gesagt, dass die ganzen Analogien die man macht um die Hawkingstrahlung allgemeinverständlich zu beschreiben wirklich nur das und nicht mehr sind. Einfache Denkmodelle um sich etwas vorstellen zu können. Aber nicht geeignet, um weitergehende Rückschlüsse zu ziehen. Der Prozess ist quantenmechanisch, und der menschlichen Intuition leider wie so vieles nicht komplett zugänglich. Die Konsequenz ist aber, dass SLs langsam Masse verlieren. Das "Verdampfen" meint einfach nur es entkommen Teilchen. Ob diese irgendeine Information über den Inhalt des SL tragen ist unbekannt. Leider ist die Strahlung auch so schwach, dass vorerst keine Hoffnung besteht sie nachzuweisen...

Viele Grüsse,
Dominik

Hi Bernhard, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Demnach ist der helle Ring wohl der Kreisbahnabstand, auf dem die Quanten oder Masseteilchen weder fliehen, noch in das Loch stürzen können, sondern dort gefangen sind. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Das ist die Materie, die sich um das SL auf einer Kreisbahn bewegt und sich dabei dem Ereignishorizont annähert. <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Dadurch sieht man sie unendlich oft, und dadurch hellweiss, während die roten Flächen ins Loch spiralieren<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Weshalb unendlich oft sichtbar? Die Geschwindigkeit ist sehr hoch, aber man "sieht" mit dem Empfang des elektromagnetischen Signals eine Momentaufnahme. Hellgelb oder dunkleres Rot entspricht dabei der Energie bzw. Frequenz. Ein Teil bewegt sich auf uns zu und die Frequenz ist dadurch etwas höher- hellere Farbe. Was sich aus unserer Blickrichtung wegbewegt wird entsprechend rötlich-dunkler eingefärbt. <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Der ioscience link zeigt ein entblurrtes Bild.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Was meinst du mit "entblurrtem Bild"? Das mittlere unter Kapitel 2? Das wäre eine Simulation und hat mit dem echten Bild wenig zu tun.

gruß stefan

Hallo Martin,

die Auflösung ist nicht so gut wie die eines Teleskopes mit Erddurchmesser. Das kommt u.a. tatsächlich daher, dass man ja keinen kompletten Spiegel hat der so groß ist, sondern nur einzelne kleine Teleskope. Und dass der Prozess des "Zusammenschaltens" alles andere als perfekt ist.

Und zu dem Begriff "Schatten" vielleicht noch: Die Geometrie ist so wie ihr schreibt. Der Clou ist einfach, dass da in der Mitte nichts leuchtet. Und sogar kein heller Hintergrund durchscheint. Der dunkle Bereich ist ca. 2,5 Mal so groß wie der Ereignishorizont. Ganz vereinfacht kann man sich vorstellen, dass aus diesem Bereich schon keine Photonen mehr in unsere Richtung entkommen können, sie aber noch nicht ins Schwarze Loch fallen müssen...

Viele Grüsse,
Dominik

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: DK279</i>
<br />

Und zu dem Begriff "Schatten" vielleicht noch: Die Geometrie ist so wie ihr schreibt. Der Clou ist einfach, dass da in der Mitte nichts leuchtet. Und sogar kein heller Hintergrund durchscheint. Der dunkle Bereich ist ca. 2,5 Mal so groß wie der Ereignishorizont. Ganz vereinfacht kann man sich vorstellen, dass aus diesem Bereich schon keine Photonen mehr in unsere Richtung entkommen können, sie aber noch nicht ins Schwarze Loch fallen müssen...

Viele Grüsse,
Dominik
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Hallo Dominik,

deine Erklärung finde ich sehr einleuchtend. Ich wundere mich warum diese Situation mit dem Begriff 'Schatten' verbunden wird, er taucht bei den Artikel in der Tagespresse z.T. sogar im Titel auf. Ich finde der Begriff stiftet mehr Verwirrung als dass er erklärt, um einen Schatten zu 'sehen' benötigt man etwas auf das er fällt, was hier ja offensichtlich fehlt. Wieso hat man diesen Begriff gewählt, kannst du da etwas zu sagen?

beste Grüße

Thomas

Hallo Stephan, Martin and all,

die Bilder auf dem ioscience zeigen von links nach rechts: das wahre Foto, das vorab berechnete Bild geschärft und das vorab berechnete ungeschärft.
Die ungeschärften ähneln sich verblüffend. Daraus kann man scharf schliessen, dass auch das wahre Foto so aussehen würde, wäre die Technik schon weit genug entwickelt.

Vergleicht man die beiden unscharfen Bilder, fällt im vorab berechneten lediglich eine stärkere Erhellung im "Drumherum" auf, sowie eine rundere Form und kleinere Ausdehnung des Lochs.

Vergleicht man das scharfe mit den unscharfen Bildern, fällt auf, dass der Photonenring in den unscharfen stark aufgebläht, verbreitert wird, und das ganze restliche "Drumherum" dominiert (wahrscheinlich wegen des starken Helligkeitsunterschieds des Rings im Vergleich zum sonstigen, dunkelroten Plasma =&gt; photografische Verschmierung auf weite Bildbereiche).
Weiters kommt die elliptische Form des Lochs auf dem scharfen Bild deutlich raus.... warum elliptisch und nicht rund?

Der Photonenring wird dort als Gravitationslinseneffekt beschrieben. Nach der Definition handelt es sich dabei um gelinstes Licht weit entfernter Quellen.
Daraus schliesse ich, dass dieser Ring physisch NICHTS mit dem Plasma um das Loch zu tun hat, sondern nur durch das optisch dünne Plasma um das Loch hindurch, hinein projeziert wird.... richtig?
Zumindest wird das dort so beschrieben (falls mein Englisch noch ausreicht...)

Daraus lässt sich wiederum folgern, dass die Helligkeitsunterschiede im Photonenring entweder in der unterschieldlichen Helligkeitsverteilung der Quelle selbst begründet liegen, z.B. in Bewegungen derselben, oder Staubringe (falls Quelle = Galaxie)... und/oder in optischen Verstärkungseffekten des Gravitationslinsen-Effekts.

Hinzu kommt die Doppler-Verschiebung, die wiederum darin begründet liegt, dass wir nicht genau auf den Nordpol des Lochs schauen, sondern 17° inkliniert (irdisch verglichen, also ungefähr senkrecht über der Mitte zwischen Nordkap und Spitzbergen schwebend...)

Da sich nun das gesamte optische "Drumherum" (gelinster Photonenring und physisch umgebendes Akkretions-Plasma) flächig in der Äquatorebene abspielt, entsteht bei ALLEN um diese Ebene "kreisenden" (= gelinste und physische) Quanten eine Geschwindigkeits-Komponente auf uns Beobachter zu (nämlich die hellen Bereiche Nähe Südpol), und umgekehrt eine von uns weg (dunkle rote Bereiche Nähe Nordpol).
Bei den physisch um den Äquator kreisenden Plasma-Quanten ist diese Geschwindkeits-Komponente auf uns zu bzw. von uns weg zusätzlich noch
durch ihr Orbit verursacht.

Hellweiss bedeutet Doppler-blau, dunkelrot Doppler-rot verschoben... hell-dunkel repräsentiert ja die Intensität, und auf uns zu rasende Photonen sind in Summe heller, da zahlreicher, als von uns weg fliegende (vergleiche Anzahl Schneeflocken/Fliegen auf der Windschutzscheibe versus Heckscheibe).

Nun wäre zu erwarten, dass die hellweissen Bereiche UNMIITELBAR am Loch zu sehen sind, denn in Lochnähe sind die Umlaufgeschwindigkeiten ja höher und energiereicher als in grösserer Entfernung.

Wir sehen jedoch dunkelrote Bereiche direkt am Loch auf den unscharfen Bildern.
Hier wirkt die Gravitations-Rotverschiebung: die grosse Masse in Lochnähe bremst die Photonen stärker ab und sie verlieren Energie und werden dadurch röter, als weiter entfernte Photonen, wenn sie sich auf ihren Weg zum Detektor machen wollen.

Gravitations-Verschiebung toppt also Doppler-Verschiebung...

Hinzu kommt die Zeit-Dilatation: in Lochnähe laufen die Uhren langsamer, eine Sekunde dauert dort wesentlich länger als in Lochentfernung (im Bezugssystem des ruhenden Beobachters auf der Erde, die Photonen selber merken nix davon...)
Langsame Photonen sind aber energieärmer und dunkelröter.

Im Kommentar wird noch auf einen Plasma Spin im Uhrzeigersinn relativ zur Bildebene geschlossen... aber wie er darauf kommt, erschliesst sich mir nicht...

Ich hoffe, das stimmt alles so.

Was ich aber noch immer nicht verstehe:

warum sehen wir, auf dem scharfen "Foto", das Loch (also den "Schatten") elliptisch und nicht kreisförmig?

Eine Kugel bleibt doch immer eine Kugel, egal, von wo wir drauf schauen... und ob sie sich bewegt, oder in Ruhe ist.

CS,
Bernhard

Hallo Thomas,

ich hab auch ein Problem mit dem Wort "Schatten".
Ich denke, das lieget daran, dass die Fachleute wissen, wovon die Rede ist, und die breite Masse hat das nie interessiert.

Jetzt prallen da Welten aufeinander.

Das gleiche wie bei den astronomischen "Metallen"...
Ein chemisch und umgangssprachlich eh scharf definierter Begriff wird hier zu allgemeiner Verwirrung aufgeweicht.

Es wäre wünschenswert, dass die Berufs-Astronomen, ähnlich wie die Mediziner, an ihrer Wortschöpfung feilen und für Fachausdrücke Spezial-Begriffe wählen, und sie nicht mit umgangssprachlichen Begriffen vermischen.

Für den "Schatten" würde ich Phase, oder Phasengranze, oder Detektions-Grenze o.ä. vorschlagen...

CS,
Bernhard

botanisiere da mal:

https://www.google.de/search?q…QBg#imgrc=x-z6Fr4XBfmHFM:

Hi Bernhard, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">warum sehen wir, auf dem scharfen "Foto", das Loch (also den "Schatten") elliptisch und nicht kreisförmig?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Den Grund dafür hast du selbst in deinem Beitrag erwähnt- <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">darin begründet liegt, dass wir nicht genau auf den Nordpol des Lochs schauen, sondern 17° inkliniert <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Wir sehen das aus einem Winkel, die ringförmig umlaufende Masse wird daher zu einem Oval und der zentrale dunkle Bereich des SL wird damit auch oval überdeckt. Nimm einen beliebigen Ring und halt ihn etwas schräg vor deine Augen. <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Der Photonenring wird dort als Gravitationslinseneffekt beschrieben. Nach der Definition handelt es sich dabei um gelinstes Licht weit entfernter Quellen.
Daraus schliesse ich, dass dieser Ring physisch NICHTS mit dem Plasma um das Loch zu tun hat, sondern nur durch das optisch dünne Plasma um das Loch hindurch, hinein projeziert wird.... richtig?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Das "Photo" zeigt kein Licht. Das aufgenommen Signal ist hochfrequente Strahlung im Bereich von 180 GHz to 420 GHz (Submillimeter Array (SMA)). Hellgelb oder dunkleres Rot entspricht dabei der Energie bzw. Frequenz dieser Strahlung, also sinngemäß dem Dopplereffekt oder auch durch gqravitative Einflüsse bewirkt. <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Nach der Definition handelt es sich dabei um gelinstes Licht weit entfernter Quellen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Nochmal- das ist kein Licht, auch kein gelinstes. Einzig "gelinst"- durch die Gravitation sehen wir sozusagen auch den Teil des hinter dem SL liegenden Plasmaring, dieses Radiosignal wird um das SL gekrümmt und wird damit für uns erst empfangbar.<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Im Kommentar wird noch auf einen Plasma Spin im Uhrzeigersinn relativ zur Bildebene geschlossen... aber wie er darauf kommt, erschliesst sich mir nicht...
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Die Drehrichtung wurde aus der Veränderung erkannt, die Aufnahmen wurden ja insgesamt an 4 Tagen mit teils dazwischen tagelangen Pausen erstellt, aus der Veränderung wurde die Bewegungsrichtung erkennbar.

Gruß Stefan

Von mir ein großes Danke für den interessanten Thread und die intelligenten und kritischen Nachfragen und Antworten darauf!

Hinweis: „Falschfarbenfotos“ ohne Messgrößen und Einheiten sagen sehr wenig aus, verwirrten hier im Thread ganz offenbar, führten zu sehr berechtigten Nachfragen. Beispiel: Thermografie von beheizten Gebäuden MIT Farbskala bezüglich Temperaturen, bei Nichtvorhandensein von Bauplänen (ortsfremde Auswerter) ist zusätzlich eine Vergleichslänge (Maßstab) auf der Thermografie erforderlich. Diagramme/Koordinatensysteme und ERFORDERLICHE Achsenskalierung sind Hauptschulwissen.

Komisch, dass das bislang nicht kritisiert wurde, netterweise jedoch von Stefan mit einigen Bildern mit Skalen unter dem jeweiligem Bild bzw. im Bild nachträglich korrigiert. Zum Verständnis hat Stefan dankenswerterweise einen Link geliefert.

Hallo Stephan,

danke für deine Erläuterungen.

Dass die Masse ringförming, also in einer Ebene, das Loch umläuft war mir klar. Das erklärt auch die leichte Elliptizität der Masse auf dem scharfen "Foto".

Beim Schatten war ich allerdings der Meinung, der sei kugelförmig.
Wenn der aber tatsächlich auch flächig und kreisförmig ist, genau wie die Masse, ist es klar, dass er von der Seite (also ausseraxial) elliptisch ausschaut

Zumindest scheint der (unsichtbare) Ereignishorizont kugelförmig zu sein, der vom flächigen Schatten umgeben wird (ähnlich wie Saturn von seinen Ringen)...

"Licht" meinte ich synonym für elektromagnetische Strahlung. Die verhält sich weitestgehend wie Licht.
Besser hätte ich statt rotverschoben "zum langwelligeren Radio hin verschoben" bzw. "zum niedrig-frequenteren" hin, und statt blauverschoben umgekehrt analog, geschrieben...

Optisches Licht oder Radio, hin oder her:
Zumindest wird die registrierte Frequenz wie Licht (und wie jede andere elektromagnetische Frequenz auch) gravitativ verschoben, Zeit-dilatiert und gelinst.

Wichtig ist noch dein Hinweis, das die gelinste Quelle der hinter dem Loch liegende Teil des Plasmarings sei.

Wobei sich jetzt wieder folgende Unlogik auftut:

Wir schauen mit nur 17° Pol-Neigung vom Nordpol aus auf das Geschehen.
Bei dieser riesigen Entfernung vom Loch und dieser kleinen Neigung sehen wir keinen "auch den Teil des hinter dem SL liegenden Plasmaring", sondern den gesamten Ring in Gänze, ohne hinter dem Sl liegenden teil, da der Ring ja äquatorial und nicht polar verläuft.

M.a.W.:
der kleine Durchmesser der Ereignishorizont-Kugel reicht nicht aus, Teile des Plasma-Rings zu obstruieren... zumal ja überdies zwischen Plasmaring und Ereignishorizont noch 1,5-facher Ereignishorizont-Radius an flächigem(!) SL-Schatten als "Abstandshalter" liegen... kann man mit Kugeln, Papierscheiben und Winkelmesser leicht nachbauen.

Wenn dem aber so ist, bleibt die Frage nach der Quelle der Gravitationslinse weiter offen...

Danke für den Hinweis auf die Ermittlung der Spin-Richtung... klar, ist logisch bei mehreren Aufnahmen

CS,
Bernhard

Hallo nochmal,

die Deformation des Bildes bzw. der Scheibe ist zum größten Teil kein perspektivischer Effekt (der Winkel ist eh klein), sondern geht auf die Lichtablenkung im Gravitationsfeld zurück. Tatsächlich kann man die exakte Form nicht so einfach verstehen, sondern sie entspringt eben der Kerr-Lösung der Feldgleichungen der ART. Das Bild bestätigt diese Lösungen in beeindruckender Weise.

Was den Begriff "Schatten" angeht, nun einer solchen Beobachtungen gehen Jahrzehnte von Vorüberlegungen und Berechnungen voraus. Dabei ist man nicht auf ein bestimmtes Objekt festgelegt, sondern überlegt sich allgemein, was man eigentlich beobachten würde. Ein Schwarzes Loch vor einem komplett dunklen Universum sieht man nicht, logisch. In den Zentren der Galaxien gibt es aber immer Gas, und wo heißes Gas und Plasma sind, da ist auch Radiostrahlung. Ganz allgemein war die Idee also, ein Schwarzes Loch würde sich vor diesem Plasma abzeichnen. Ein Schatten eben. Im Fall von M87 hat man einen aktiven Galaxienkern und eine sehr helle Akkretionsscheibe vor sich, die das Bild dominiert. Dennoch, der Begriff Schatten hat sich nun mal eingebürgert, und ganz ehrlich, es bringt auch nichts ihn zu kritisieren, denn was Jahrzehnte lang so verwendet wird bleibt einfach im Sprachgebrauch. Das kann man auch mal hinnehmen und sich dran gewöhnen

Gleiches, Klara, gilt für das was der Laie oft "Falschfarben" nennt (ich mag den ganzen Begriff nicht, Farben sind immer subjektiv und damit entweder immer oder niemals richtig): Wer Skalen und Legenden möchte, der kann die Fachpublikationen lesen, die sind vollkommen frei für jeden zugänglich. Presseagenturen drucken keine Log-Skalen und keine Erklärung was eine Radio Brightness Temperature und eine U-V-Ebene sind, und auch das hat gute Gründe. Nicht jeder möchte alles wissen, aber viele sich dennoch am Kern der Resultate erfreuen. Und das geht ganz allein an Hand des Bildes!

Viele Grüsse,
Dominik

Hallo Dominik,

vielen Dank, dass Du Dir als Experte so viel Mühe machst, die ganzen Fragen zu beantworten. Das Thema ist wirklich super spannend und es ist großartig, dass wir erstmals in der Geschichte der Menschheit solche fundamentalen Durchbrüche miterleben dürfen.

Ich habe noch eine ganz einfache und grundlegende Frage: Weiß man, wie die supermassiven Schwarzen Löcher entstanden sind? Sind diese eventuell so alt wie die Galaxien selbst und eine Folge dessen, dass sich die Materie in einer Galaxie nach innen immer mehr verdichtet?

Viele Grüße,
Marco

Hallo nochmal,

hier ist es sehr gut visualisiert:

Minuten 1:19 bis 1:20 (immer wieder vor und zurück spulen, und zwischendurch stoppen) erklärt den Schatten besonders gut (leider nur sehr kurz):
vom Loch absorbiertes Licht (bzw. elektromagnetische Strahlung) der Plasma-Emission...
Als runde Scheibe angeordnet... und damit ausseraxial als Ellipse sichtbar

CS,
Bernhard

photon, der absolut entscheidende Teil in dem Youtube - Video beginnt bei 1:35!

Hi Marco,

das ist in der Tat eine spannende Frage, die noch nicht ganz geklärt ist! Die großen Galaxien sind ja erst nach und nach entstanden, unter anderem durch Verschmelzung von kleineren Galaxien. Man sieht schon sehr bald nach dem Urknall die ersten AGN aufleuchten, daher nimmt man an, dass schon sehr früh relativ massereiche SL entstanden sein müssten. Allerdings reicht die Dichte in den Zentren von Proto-Galaxien sicherlich nicht aus, um einen Kollaps zum SL herbeizuführen. Man geht eher davon aus, dass auch die massereichen SL ursprünglich durch den Zusammenbruch massereicher Sterne entstanden sind. Sie sinken dann in die Zentren der Galaxien ab, und akkretieren fleissig Masse und wachsen dabei immer weiter. Galaxien und ihre SL machen also wenn man so will eine gemeinsame Entwicklung durch!

Viele Grüsse,
Dominik

Hi Dominik,

super, danke für Erklärung!

Viele Grüße,
Marco

Hallo Dominik,

danke für den Hinweis!
Man sieht ab 1:35 schön die Raumzeit-Krümmung, die dem Menschenverstand so schön zuwider läuft... leben wir hier doch in einer sehr flachen Raumzeit.

Damit hast natürlich wieder meine Neugierde geweckt, und ich möchte 1:35 bis 1:45 versuchen, mit meinem Laienverstand zu interpretieren (leider wird in dem clip viel zu wenig dazu erklärt... und läuft auch viel zu schnell, man kann es gar nicht exakt genug stoppen, um sich einzelne Bilder anzusehen):

Darin fliegen wir wie ein Photon, der geschlossenen Kerr-Trajektorie bei 17° Inklination folgend, virtuell dicht am Ereignishorizont vorbei , bis wir wieder am Ausgangs-Punkt raus kommen... stimmt das so?

1:35 und 1:45 zeigen den Blick aus unserer Perspektive von 17° Inklination und unserem Abstand, wie auch das Foto. Der rote Pfeil ergibt gefühlte 17° zur Horizontalen, bleibt konstant, um den wird rotiert.
Blau und grün spannen folglich die Äquatorebene auf.
Bei nur 17° und in unserer Lochdistanz kann man, den Einzelbildern folgend, nur sehr geringfügig "hinter" das Loch schauen.

Nähert man sich jedoch dem Loch, kann man auch mehr und mehr dahinter schauen.

Die Form unserer Trajektorie, also die Deformation der Kardioide (oder Spheroide, oder Pascal'scher Apfel, oder wie auch immer man diese asymmetrische Bahn nennen mag), hängt dabei von der Spin-Geschwindigkeit a ab (0&lt;a&lt;1), und vom Abstand vom Loch.

Stimmt das so?

Hier sind die Trajektorien in Abhängigkeit vom Spin und dem Abstand vom Loch schön aufgetragen, wenn man senkrecht über dem Loch schwebt (0° Inklination):

CS,
Bernhard

Hallo,

zu diesem Video:

Hallo zusammen,

ich finde den Begriff 'Schatten' in diesem Zusammenhang schon recht merkwürdig, für ein breites Publikum ziemlich irreführend und habe mich gefragt, wieso er sich eingebürgert haben mag.

Nun bin ich glaube ich fündig geworden, ganz frühe Arbeiten haben die Lichtstreuung an Schwarzen Löchern mit ähnlichen Formalismen wie die Lichstreuung an Wassertröpchen behandelt (z.B. https://journals.aps.org/prd/pdf/10.1103/PhysRevD.10.1059).

Bei der Rückstreuung des Lichtes in Wolken entsteht eine Glorie, und dies ist meist mit dem Schatten verbunden, z.B. sieht man dies gelegentlich aus dem Flugzeug:

https://encrypted-tbn0.gstatic…THKnc1ibIMWkmA_X6X09xBZ_J

Im Zentrum einer Glorie ist es meist dunkel, daher wohl die Namensgebung, allerdings handelt es sich bei der Glorie um den eigenen Schatten des Beobachters.

beste Grüße

Thomas

Hi TGM,

erstmal, den Artikel von B. Mashoon werden die meisten hier gar nicht öffnen können. Ich würde seine Relevanz für die Sache die wir hier diskutieren als sehr begrenzt einschätzen. Auch der Begriff "Schatten" kommt darin doch gar nicht vor, oder?

Definitiv verwendet wird er in de Vries (2000): https://iopscience.iop.org/art…8/0264-9381/17/1/309/meta

Dort wird auch erklärt, warum es sich wirklich um einen Schattenwurf handelt. Leider ist die zu Grunde liegende Mathematik wirklich anstrengend, aber wenn man den Begriff wirklich nicht einfach akzeptieren mag, dann kann man es dort detailliert nachlesen...

Viele Grüsse,
Dominik