Eine kurze Geschichte der Zeit (German Edition)

beziehen können. Obwohl sich die Situation um Cygnus X-1 nicht sonderlich verändert hat, seit wir 1975 unsere Wette abgeschlossen haben, gibt es jetzt so viele andere Beobachtungsdaten, die für Schwarze Löcher sprechen, daß ich mich für geschlagen erklärte und die vereinbarte Wettschuld beglich – ein Jahresabonnement der Zeitschrift Penthouse, sehr zum Ärger seiner feministisch gesinnten Frau.
    Wir haben auch Anhaltspunkte dafür, daß unsere Galaxis und zwei Nachbargalaxien, die Magellanschen Wolken, weitere Schwarze Löcher in Systemen wie Cygnus X-1 enthalten. Doch gibt es mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit noch viel mehr Schwarze Löcher; in der Geschichte des Universums müssen sehr viele Sterne ihren gesamten Kernbrennstoff verbraucht haben und kollabiert sein. Die Zahl der Schwarzen Löcher kann sogar größer als die der sichtbaren Sterne sein, die allein in unserer Galaxis etwa hundert Milliarden beträgt. Die zusätzliche Gravitationskraft einer so großen Zahl von Schwarzen Löchern könnte eine Erklärung für die Rotationsgeschwindigkeit unserer Galaxis liefern – die Masse der sichtbaren Sterne reicht dazu nämlich nicht aus. Einige Hinweise sprechen auch dafür, daß es im Mittelpunkt der Galaxis ein sehr viel größeres Schwarzes Loch gibt mit einer Masse, die ungefähr hunderttausendmal so groß ist wie die der Sonne. Sterne, die dem Schwarzen Loch zu nahe kommen, werden durch den Unterschied der Gravitationskräfte, die auf die zu- und die abgewandte Seite einwirken, auseinandergerissen. Ihre Überreste und das Gas, das von anderen Sternen weggeschleudert wird, fallen in das Schwarze Loch hinein. Wie bei Cygnus X-1 wird sich das Gas spiralförmig nach innen bewegen und erhitzen, wenn auch nicht ganz so stark wie im oben geschilderten Fall. Es wird nicht heiß genug werden, um Röntgenstrahlen zu emittieren, könnte sich aber als die starke Quelle von Radiowellen und Infrarotstrahlen erweisen, die im Zentrum der Galaxis zu beobachten ist. Es wird vermutet, daß es ähnliche, aber noch sehr viel größere Schwarze Löcher mit Massen, die das Hundertmillionenfache der Sonnenmasse aufweisen, im Mittelpunkt von Quasaren gibt. So zeigen Beobachtungen, die man mit dem Hubble-Teleskop an der Galaxie M 87 vorgenommen hat, daß sie eine Gasscheibe von 130 Lichtjahren Durchmesser enthält, die um ein Zentralobjekt von zwei Milliarden Sonnenmassen rotiert. Das muß ein Schwarzes Loch sein. Nur Materie, die in ein solches supermassives Schwarzes Loch fällt, kann die ungeheuren Energiemengen erzeugen, die diese Objekte emittieren. Während sich die Materie spiralförmig in das Schwarze Loch hineinbewegt, veranlaßt sie es zu einer Rotation in gleicher Drehrichtung und damit zur Entwicklung eines Magnetfeldes, ähnlich dem der Erde. Durch die einfallende Materie werden in der Nähe des Schwarzen Loches sehr energiereiche Teilchen erzeugt. Das magnetische Feld wäre so stark, daß es diese Teilchen zu Jets bündeln könnte, die entlang der Rotationsachse des Schwarzen Loches, das heißt in Richtung seines Nord- und Südpols, nach außen geschleudert würden. Tatsächlich sind solche Jets in einigen Galaxien und Quasaren beobachtet worden.
    Es ist auch denkbar, daß es Schwarze Löcher mit sehr viel kleineren Massen als der der Sonne gibt. Solche Schwarzen Löcher könnten nicht durch Gravitationskollaps entstehen, weil ihre Masse unter der Chandrasekharschen Grenze läge. Sterne von so geringer Masse könnten sich gegen die Schwerkraft behaupten, auch wenn ihr Kernbrennstoff verbraucht ist. Schwarze Löcher von geringer Masse könnten sich nur bilden, wenn ihre Materie durch sehr hohen äußeren Druck zu enormer Dichte komprimiert werden würde. Solche Bedingungen könnten durch die Explosion einer sehr großen Wasserstoffbombe entstehen: John Wheeler hat einmal ausgerechnet, man könnte mit allem schweren Wasser aus den Meeren eine Wasserstoffbombe bauen, die die Materie in ihrem Zentrum so komprimieren würde, daß ein Schwarzes Loch entstünde. (Es bliebe allerdings niemand übrig, der es beobachten könnte.) Realistischer ist die Möglichkeit, daß sich Schwarze Löcher mit geringer Masse unter den hohen Temperaturen und Drücken des sehr frühen Universums gebildet haben. Das setzt jedoch voraus, daß das frühe Universum nicht vollkommen gleichmäßig und einheitlich gewesen ist, weil nur eine kleine Region von überdurchschnittlich hoher Dichte in dieser Weise zu einem Schwarzen