Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie besagt, dass Schwarze Löcher in ihrer einfachsten Form ausschließlich durch ihre Masse und ihren Drehimpuls definiert werden. Diese Annahme wird in der theoretischen Physik oft als „Keine-Haare-Theorem“ bezeichnet, da sie davon ausgeht, dass diese Himmelskörper keinerlei weitere messbare Eigenschaften nach außen hin aufweisen. Eine aktuelle Studie der japanischen Universität Nagoya liefert jetzt einen detaillierten mathematischen Ansatz, um diese Objekte auf zusätzliche, verborgene Materie zu überprüfen.Anzeige
Gravitationswellen als Prüfstein
Wenn zwei Schwarze Löcher miteinander verschmelzen, stauchen und dehnen sie die Raumzeit und senden dabei Gravitationswellen aus. Die letzte, verblassende Phase dieses Prozesses verhält sich ähnlich wie das Abklingen einer angeschlagenen Glocke und wird in der Astrophysik als Ringdown bezeichnet. Wie in einer vom Wissenschaftsportal EurekAlert veröffentlichten Vorabmeldung zu einer Studie des Fachmagazins Journal of Cosmology and Astroparticle Physics zu lesen ist, verändert zusätzliche Materie dieses Signal auf eine sehr charakteristische Weise.
Die klassische Physik geht davon aus, dass dieses Abklingen bei einem reinen Schwarzen Loch einem exakt vorhersehbaren Muster folgt. Die Doktorandin Ariadna Uxue Palomino Ylla und ihr Forschungsteam haben nun berechnet, dass eine verborgene Struktur um das Schwarze Loch herum die Frequenz und die Abklinggeschwindigkeit der Ringdown-Wellen nicht gleichmäßig beeinflusst. Diese messbare Diskrepanz in den Werten könnte künftig als direkter Indikator dienen, um ein Schwarzes Loch mit zusätzlicher Materie von einem gewöhnlichen Modell der Relativitätstheorie zu unterscheiden.Anzeige
