[Lars Philipsen]

RAETSEL UM WURMLOECHER (Teil III)

KOSMISCHE SACKGASSE Die L�sungen von Schwarzschild sind exakt, aber entsprechen nicht der eigentlichen Natur von Schwarzen L�chern. Schwarzschild ging damals - vor mehr als 80 Jahren - davon aus, dass die Massen statisch sind. Dann kam in den 60er Jahren "Bewegung" in die Theorie der Schwarzen L�cher, und die Physiker lie�en sie rotieren. Die mathematischen Grundlagen daf�r hat im Jahre 1963 der neuseel�ndische Physiker Roy Kerr geschaffen. Ihm zu Ehren werden die rotierenden Einstein-Rosen- Br�cken nun Kerr-Tunnel genannt. Kurz darauf war es dann der englische Astrophysiker Brandon Carter, der die Ergebnisse von Kerr auf Schwarze L�cher �bertrug. Und vor wenigen Monaten - im November 1997 - hat die NASA zum ersten Mal mit Hilfe ihres R�ntgensatelliten RXTE (Rossi X-Ray Timing Explorer) den Eingang eines solchen st�rmischen Unget�ms entdeckt. Verraten hat sich das wirbelnde Monster durch R�ntgenstrahlung, die auf einen Strudel aus Raum und Zeit hindeutet, der wiederum das rotierende Schwarze Loch mit sich rei�t. (Siehe auch Erl�uterung "RXTE entdeckt rotierendes Schwarzes Loch", unten.) Doch ist dies auch wirklich das galaktische Tor zu einem befahrbaren Kerr-Tunnel? Floyd steuert ein rotierendes Schwarzes Loch des Kerr- Typs an, das wiederum zehn Millionen Sonnenmassen auf die Waage bringt. Da der Anflug von �quatorialer Region fatale Folgen h�tte, weil hier unendliche Gravitationskr�fte wirken, fliegt Floyd von den Polen aus in das kreisende Ungeheuer hinein. Unbeschadet �berquert er den Ereignishorizont und hat nun statt einer Punktsingularit�t eine Ringsingularit�t vor sich. Dieser Ring besitzt ein nichtsingul�res Zentrum, durch das Floyd sein Raumschiff unbeschadet hindurchschl�ngeln k�nnte. Paul Halpern: "Floyd ist in optimistischer Stimmung, als er die Ringsingularit�t auf dem Bildschirm entdeckt und eine gerade Bahn direkt durch die nichtsingul�re Mittelregion genau in den Schlund des Kerr-Tunnels festlegen kann." Doch kurz darauf stirbt Floyd. Was er nicht wu�te: der Kerr-Tunnel ist ein sehr sensibles Gebilde, das durch jegliche St�rung vernichtet wird. Der "St�renfried" Floyd wird zusammen mit dem ihn umgebenen Kerr-Tunnel innerhalb eines Sekundenbruchteils vernichtet. Auch der Versuch, den instabilen Kerr-Tunnel durch einen stabilen zu ersetzen, endet in einer t�dlichen Sackgasse. Wie die Stabilit�ts- kriterien f�r solche Kerr-Tunnel aussehen, wird von Halpern erst gar nicht diskutiert. Zuerst untersucht er, ob ein solcher Tunnel �berhaupt den gew�nschten Erfolg bringt. Anfangs sieht alles ganz gut aus: Das Raumschiff verschwindet in einem riesigen rotierenden Schwarzen Loch und bewegt sich direkt auf dessen Ringsingularit�t zu. Durch die nichtsingul�re L�cke erreicht Floyd den stabilen Kerr-Tunnel und fliegt ohne Zwischenfall hindurch. Aber was wartet am anderen Ende des Tunnels auf ihn? Die Physik sagt, dass dort wieder ein Schwarzes Loch sitzt. Der Kerr-Tunnel verbindet also zwei Schwarze L�cher, die sich an verschiedenen Orten im Weltall befinden. F�r Floyd bedeutet dies, dass er zwar den Kerr-Tunnel unversehrt passieren kann, dann aber im anderen Schwarzen Loch festsitzt. Der einzige Ausweg ist der R�ckflug durch den Kerr-Tunnel zur�ck in das Herz des ersten Schwarzen Lochs. Die Sackgasse f�r Floyd ist ein ewiger Pendelverkehr ohne Aussicht auf Rettung. Halpern startet einen letzten Versuch: "Der Kerr-Tunnel muss nicht unbedingt in einem anderen Schwarzen Loch enden, er k�nnte auch die Verbindung zu dessen physikalischem Gegenst�ck sein, einem Wei�en Loch." Erl�uterung RXTE ENTDECKT ROTIERENDES SCHWARZES LOCH Im November 1997 haben amerikanische Wissenschaftler erstmals ein rotierendes Schwarzes Loch beobachtet. Gelungen ist ihnen diese Meisterleistung mit dem R�ntgensatelliten RXTE, der seit zwei Jahren im All ist. Wegen der au�ergew�hnlich guten Zeitaufl�sung der Mess- ger�te konnten die Wissenschaftler aus den Pulsfrequenzen einer R�ntgenquelle herauslesen, dass es sich um ein rotierendes Schwarzes Loch handeln muss. Dabei wird das Loch von einer strudelartigen Verformung der Raum- zeit umgeben. Materie, die in diesen Sog ger�t, wird extrem be- schleunigt und erzeugt dabei R�ntgenstrahlung. Seit nunmehr 80 Jah- ren wissen die Astrophysiker, dass die Raumzeit solche Kapriolen schlagen kann, wenn sie von einem rotierenden Schwarzen Loch mit- gerissen wird, doch der Beweis fehlte bisher: Dr. Wei Chu vom Massachusetts Institute of Technology: "Diese Beobachtung ist einzig- artig, denn Einsteins Theorie ist auf diese Art und Weise noch nie bewiesen worden." N�chtes Mal geht es dann weiter mit dem 4. Teil meines Artikels �ber Wurml�cher, in dem es dann unter anderem um die r�tselhaften Wei�en L�cher geht. [25/02/1998]