Schwarzes Loch ist "Superflüssigkeit"

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Die alles verschlingenden Schwarzen Löcher im All gleichen in gewisser Weise einer Flüssigkeit mit verschwindend geringer Zähigkeit. Das ist das Ergebnis einer von Forschern der Universitäten von Washington und Santa Barbara verfassten Studie, die die Dynamik Schwarzer Löcher mit einem hydrodynamischen Modell beschreibt. Dadurch lässt sich unter anderem das Auftreten der Hawking-Strahlung elegant erklären.

Die von dem Physiker Dam Thanh Son angeführte Forschergruppe untersuchte in ihrer Arbeit die Physik eines Schwarzen Loches mithilfe der so genannten String-Theorie. Diese Theorie versucht, die verschiedenen Grundkräfte der Natur mit einem Modell von vibrationsartigen Elementaranregungen in einem zehndimensionalen Raum zu vereinen.

Bei ihrer Untersuchung fanden die Forscher nun heraus, dass sich ein Schwarzes Loch in zehn Dimensionen durch eine Flüssigkeit mit einer extrem kleinen Zähigkeit oder Viskosität beschreiben lässt. Die Temperatur dieser Flüssigkeit ist mit mehreren Billionen Grad Celsius allerdings so groß, dass sie im Laufe der Zeit verdampft. Obwohl ein Schwarzes Loch durch seine ungeheuere Gravitation sowohl alle Materie als auch die Photonen des Lichts aus seiner Umgebung aufsaugt, produziert es daher ständig eine durch das Verdampfen verursachte Strahlung.

Son zufolge stellt die Strahlung seines Modells nun genau die von dem englischen Physiker Steven Hawking postulierte Strahlung Schwarzer Löcher dar. Die Analogie ist sogar noch ausgeprägter: Obwohl sich das All der Stringtheorie zufolge in einer zehndimensionalen Raumzeit befindet, entkommt ein Großteil der Strahlung nur in die bekannten drei Raumdimensionen, da sie in den anderen aufgrund deren extremer Kompaktheit sofort reflektiert wird. Die Studie der Forscher erscheint in einer der nächsten Ausgaben der Physical Review Letters.

Stefan Maier

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