Abenteuer-Universum

Schwarze Löcher: Kosmischer Rotationsrekord

Amerikanischen Forschern ist es erstmals gelungen, die Rotationsgeschwindigkeit von Schwarzen Löchern zuverlässig zu messen. Dabei sind sie auf einen neuen kosmischen Rekord gestoßen: Das Schwarze Loch im Röntgen-Doppelstern GRS 1915+105 dreht sich 950-mal in der Sekunde
https://www.weltderphysik.de/gebiet/uni ... onsrekord/

Ich habe dazu eine Frage:

Was ist damit gemeint: "dreht sich 950-mal in der Sekunde"?
Was dreht sich da 950-mal in der Sekunde?
950 Umrundungen pro Sekunde der Materie nahe des EH, bevor sie verschwindet? (In welchem Bezugssystem?)
Oder 950 Voll-Drehungen pro Sekunde der Singularität bzw. des "SL-Masse-Kerns"? (Wenns wirklich ne punktförmige Singularität wär, müsste dieser Wert unendlich groß sein.)

Und welche Winkelgeschwindigkeit kann ein SL maximal haben?

Und noch eine Frage:
Verlieren SLs über die Hawking-Strahlung an Drehimpuls? Und bleibt ihre Rotationsgeschwindigkeit beim "Hawking-Verstrahlen" konstant?

man muß nur ins "eigene" wiki schauen https://abenteuer-universum.de/stersterne/bl5.html
aber mit Vorsicht - Es gibt für ein rotierendes Schwarzes Loch eine maximale Geschwindigkeit:

Wenn es mit halber Lichtgeschwindigkeit rotiert (a = 1, = "Maximal- Kerr"), ... und wir könnten direkt auf die Singularität sehen!

Es müßte wohl heißen, wenn am Ereignishorizont Lichtgeschwindigkeit erreicht wird, weil dieser dann "zerreißt".
Das war wohl ein Kommunikationsmißverständnis vor längerer Zeit mit Andreas Müller, was leider nicht korrigiert wurde.
Wir haben uns hier im Forum zwar damit beschäftigt, aber vielleicht könnte TomS noch eine Zweit-Meinung abgeben.

Literaturtipp https://www.nationalgeographic.de/wisse ... ntgenechos
Grüße Dip

Achtung Änderung, wird da gelöst viewtopic.php?p=72622#p72622

Nach dem Ausschlussprinzip vorgehend würde ich auf

950 Umrundungen pro Sekunde der Materie nahe des EH, bevor sie verschwindet? (In welchem Bezugssystem?)

tippen, da alles andere keinen Sinn macht. Jedoch sei nicht ausgeschlossen, daß die Autoren doch etwas gemeint haben könnten, was keinen Sinn macht.
Es ist wohl die Umdrehungsgeschwindigkeit der Oberfläche des EHs am Äquator bzgl der Rotationsachse gemeint.

Wobei es aber möglicherweise nicht ganz richtig ist anzunehmen, daß Materie diese Transversalgeschwindigkeit hat, wenn sie durch den EH durchgeht. Einerseit hat man einen Effekt, welcher schnellere Partikel aus der Bahn schleudert und langsamere einfach verschluckt... weshalb dann nur noch Materie übrig bleibt, die ca diese Geschwindigkeit hat... und andererseits den phänomenologischen Effekt des 'Festklebens' am EH mit zunehmend unendlich werdender Rotverschiebung. Die Photonen, welche (nachdem das Objekt egal wie hindurchgefallen ist) dem EH ganz knapp noch entkommen können sind genau diejenigen, welche sich mit dem EH exakt mitbewegen. Das Bild des am EH 'festklebenden' Astronauten bewegt sich genau mit der Rotationsgeschwindigkeit des EHs mit.

Ich erinnere mich gerade an meinen ersten Post den ich hier im Forum vor vielen Jahren gemacht habe, wo es um genau das Thema ging. Ich hatte das SL damals mit einer Tasse heißem Kaffe verglichen und damit erklärt, wieso es sich gar nicht schneller als das Limit drehen kann. Vielleicht findest du den Post ja über die Suche ^^

Schönen Gruß, Skel

Vielleicht hilft das Video weiter.

https://www.youtube.com/watch?v=yC7NBHCAjEU

Und das Video hier ist auch interessant: viewtopic.php?f=7&t=3838 Aber meiner Meinung nach ist das stark vereinfacht, denn die Annahme dass J = m*r*v stammt aus der klassischen Mechanik wo die Masse im Abstand r von der Drehachse umläuft, was ja für Schwarze Löcher nicht der Fall ist.

In der Kerr-Metrik gibt es eine frame-dragging-Frequenz (auch Drehimpulspotenzial genannt). Sie ist ein Maß für die Winkelgeschwindigkeit der Raumzeit. Sie wird am Ereignishorizont maximal. Alle Bezugssysteme die sich dort befinden bekommen die frame-dragging-Frequenz aufgezwungen, d. h. ein unendlich weit entfernter, stationärer Beobachter würde feststellen, dass Bezugssysteme am Ereignishorizont mit der frame-dragging-Frequenz das Loch umlaufen.

Ich denke "dreht sich 950-mal in der Sekunde" bedeutet dass die frame-dragging-Frequenz am Ereignishorizont 950/s ist. Alle Objekte, egal ob Materie, lokale Beobachter oder Licht umlaufen das Loch mit 950/s. Aber es gilt eben am Horizont, gemessen von unendlich weit weg.

Mein Problem ist grad nur dass ich an manchen Stellen im Internet finde dass die frame-dragging-Frequenz für ein maximum-Kerr Loch am Ereignishorizont c/r_{Schwarzschild} beträgt und ich das nicht in Einklang mit der Aussage von Andreas Müller, dass maximum-Kerr Löcher mit v=c rotieren bringe.

Hier steht wieder das mit zeh/Halbe https://www.wissenschaft.de/astronomie- ... im-kosmos/

Der Relativitätshteorie zufolge gibt es bei einem rotierenden Schwarzen Loch engere stabile Umlaufbahnen als bei einem Objekt, das sich nicht dreht. Im Fall von GRS 1915+105 würde der Ereignishorizont ohne Rotation einen Radius von 42 km haben, mit Rotation dagegen nur 21 km. ...
Ein Körper, der auf dem Ereignishorizont verweilen würde, würde sich demnach mit halber Lichtgeschwindigkeit bewegen.

Dip

zeh/Halbe scheint zu stimmen GRS 1915+105 für den rotierenden Ereignishorizont der die Raumzeit mitzieht
U = pi*d = 3,14*42km = 132km, f = 950/s, v = 132km*950/s = 125.000km/s =42% der LG

gelöst - Dip,
also max_Spin eines SL von a=1 entspricht einem max_v=c/2 am EH und doch nicht v=c am EH, wie oft in populären Erklärungen erklärt