Computerbilder und Animationen zu Schwarzen Löchern
Wie sieht ein kugelsymmetrisches, nicht rotierendes Schwarzes Loch vor dem Hintergrund eines sternenübersäten Himmels aus?
Das Schwarze Loch an sich erscheint als schwarze Scheibe - der sogenannte "S hatten des Schwarzen Lochs". Allerdings wird das Licht, dass nahe an dem Kollapsar vorbeigeht, durch gravitative Kräfte derart abgelenkt, dass man die Umgebung stark verzerrt wahrnimmt. Kein Mensch hat bisher ein Schwarzes Loch aus der Nähe gesehen - daher ist man auf Computeranimationen angewiesen.
Die folgenden Bilder und Videos sind mithilfe eines relativistischen Raytracing-Verfahrens entstanden, wobei die Lichtwege auf Grundlage des Buches von Wheeler und Taylor "Exploring Black Holes" programmiert wurden. Dort wird beschrieben, wie sich die Lichtablenkung in der Nähe kompakter Körper mit Hilfe der Schwarzschildmetrik in Polarkoordinaten berechnen lässt.
Genauere Informationen, wie ein Relativistisches Raytracing-Verfahren funktioniert und wie die Bilder entstanden sind, finden Sie in meinem Artikel bei "Lehrer-Online" unter dem Link https://www.lehrer-online.de/unterricht/sekundarstufen/naturwissenschaften/astronomie/unterrichtseinheit/ue/wie-sieht-ein-schwarzes-loch-aus/
Animationen zu Schwarzen Löchern:
Bilder 1, 2 und 3 : Schwarzes Loch (10-fache Sonnenmasse, Schwarzschildradius 30 km) vor der Erde. Entfernung des Beobachters ca. 500 km.
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Bild 4 : Schwarzes Loch (10-fache Sonnenmasse, Schwarzschildradius 30 km) vor der Andromedagalaxie. Entfernung des Beobachters ca. 500 km.
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Bild 5 : Schwarzes Loch (10-fache Sonnenmasse, Schwarzschildradius 30 km) vor dem Hubble-Deep-Field. Entfernung des Beobachters ca. 500 km.
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Bild 6 : Schwarzes Loch (10-fache Sonnenmasse, Schwarzschildradius 30 km) vor dem Milchstraßen-Panorama. Entfernung des Beobachters ca. 500 km.
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Video 1: Ein Schwarzes Loch (10-fache Sonnenmasse) wandert langsam vom rechten zum linken Bildrand. Der Hintergrund ist die Erde. Die Entfernung des Beobachters zum Schwarzen Loch beträgt ca. 600 km. Die Videosequenz ist 30 Sekunden lang.
Video 2: Ein Schwarzes Loch (10-fache Sonnenmasse) wandert langsam vom rechten zum linken Bildrand. Der Hintergrund ist die Andromeda-Galaxie. Die Entfernung des Beobachters zum Schwarzen Loch beträgt ca. 600 km. Die Videosequenz ist 30 Sekunden lang.
Video 3: Ein Schwarzes Loch (10-fache Sonnenmasse) wandert langsam vom rechten zum linken Bildrand. Der Hintergrund ist das Hubble-Deep-Field. Die Entfernung des Beobachters zum Schwarzen Loch beträgt ca. 600 km. Die Videosequenz ist 30 Sekunden lang.
Video 4: Ein Schwarzes Loch (10-fache Sonnenmasse) wandert langsam vom rechten zum linken Bildrand. Der Hintergrund ist das Milchstraßen-Panorama. Die Entfernung des Beobachters zum Schwarzen Loch beträgt ca. 600 km. Die Videosequenz ist 30 Sekunden lang.
Video 5: Reise zum Schwarzen Loch: Die Kamera wandert langsam aus einer Entfernung von 2000 km auf ein Schwarzes Loch (10-fache Sonnenmasse) zu und stoppt in einer Entfernung von ca. 100 km. Der Hintergrund ist ein Milchstraßen-Panorama. Die Videosequenz ist 30 Sekunden lang.
(Anmerkung: Das unregelmäßige Aufblitzen des hellen Kreises um die schwarze Scheibe ist der Photonenring, der durch das Licht von Hintergrundsternen entsteht)
