Was ist ein Schwarzes Loch?

Sie gelten als eines der größten Mysterien, dass der Kosmos zu bieten hat: Schwarze Löcher. Die Literatur fasst sie als die gigantischen Staubsauger des Universums auf, denen nichts mehr entkommen kann. Doch wie steht es um die physikalische Realität dieser faszinierenden Objekte?

Die Existenz Schwarzer Löcher ist nicht einfach an den Haaren herbeigezogen. Die mathematische Grundlage bietet die allgemeine Relativitätstheorie, die der Physiker Albert Einstein im Jahr 1915 entwickelte. Ein wichtiger Bestandteil dieser Theorie sind die sogenannten Einstein'schen Feldgleichungen. Wie bei jeder partiellen Differentialgleichung sind auch hier mehrere Lösungen abzuleiten.

Eine davon ist die Schwarzschild-Lösung. Sie sieht ein Objekt vor, dass folgender physikalischen Beschreibung unterliegt: Wenn ein massebehafteter Körper extrem stark komprimiert wird, steigt dessen Fluchtgeschwindigkeit. Die Fluchtgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit die ein Objekt mindestens besitzen muss um dem Schwerefeld eines anderen Körpers zu entkommen. Auf der Erde liegt diese Geschwindigkeit bei 11,2 Km/s. Ein Schwarzes Loch definiert sich dadurch, dass jene Fluchtgeschwindigkeit gleich oder größer als die Lichtgeschwindigkeit ist.