Was passiert mit schwarzen Löchern wenn das Universum verschwindet?

Hallo! :)

Man geht ja davon aus, dass das Universum irgendwann einmal in sich zusammenfallen könnte:

Das geschlossene Universum zieht sich immer weiter zusammen, bis alle Materie auf einen einzigen Punkt zusammengedrückt wird. Dann verschwindet das Universum im „Big Crunch", dem Gegenstück zum „Big Bang". Das wäre dann das Ende des Universums.

Quelle: https://www.astronomie.de/das-sonnensystem/basiswissen/anfang-und-ende-des-universums/#:~:text=Das%20geschlossene%20Universum%20zieht%20sich,dann%20das%20Ende%20des%20Universums (Archiv-Version vom 08.10.2022).

Wenn schwarze Löcher jedoch "verschwinden", dann wird Energie freigesetzt und, wenn ich mich recht entsinne, Hawking-Strahlung:

In den 70er Jahren zeigte der Physiker Stephen Hawking, dass Materie einem Schwarzen Loch doch entkommen kann. Und irgendwann, wenn der größte Teil der Masse verschwunden ist, verschwindet ein Schwarzes Loch einfach in einem hellen Auswurf von Masse und Energie.

Quelle: https://www.deutschlandfunk.de/schwarze-loecher-verschwinden-100.html#:~:text=In%20den%2070er%20Jahren%20zeigte,Auswurf%20von%20Masse%20und%20Energie.

Was ich mich frage, ist:

Was genau passiert mit schwarzen Löchern und ihrer Singularität, wenn das Universum mit diesem "Big Crunch" wieder verschwindet? Verschwindet jedes schwarze Loch einfach "so", oder eskaliert da nochmal ordentlich was? Könnte aus einer solchen Singularität kein neues, anderes Universum von ausgehen, oder ist das nicht eine solche Form der Singularität, welche den Urknall beschreibt?

Könnte, diese Energiefreisetzung der schwarzen Löcher, das Verschwinden des Universums nicht in irgendeiner Form beeinflussen?

Kephalopyr schrieb:Was genau passiert mit schwarzen Löchern und ihrer Singularität, wenn das Universum mit diesem "Big Crunch" wieder verschwindet?

Niemand kann sagen, was nach dem möglichen Verschwinden des Universums genau passiert, aber es gibt Hypothesen, die einen möglichen Verlauf davor grob beschreiben, und eine dieser Hypozhesen findet man ebenso grob beschrieben bei Wikipedia:

Geht man andererseits davon aus, dass genügend Materie vorhanden ist und sich die Dunkle Energie verringert, so würde in einigen Billionen Jahren die Wirkung der Gravitation stärker werden als die der Dunklen Energie. Ab diesem Zeitpunkt würde die Expansion des Universums vollständig enden und in ein beschleunigendes Zusammenziehen umschlagen. Damit würde sich auch dessen Temperatur weiterhin erhöhen. 100.000 Jahre vor einem hypothetischen Big Crunch (Kollaps) des Universums wäre die Hintergrundstrahlung heißer als die Oberfläche heutiger Sterne.

Minuten vor dem Big Crunch würde Strahlung die Atomkerne sprengen, bevor diese in riesigen Schwarzen Löchern enden. Einige Sekunden vor dem Big Crunch würden supermassive Schwarze Löcher miteinander verschmelzen. Am Ende existiert nur noch ein einziges „Schwarzes Megaloch“, welches alle Materie beinhaltet und im letzten Moment des Big Crunch das Universum, einschließlich sich selbst, verschluckt.

Vorstellbar ist, dass ein solcher Big Crunch sogleich zu einem neuen Big Bang (Urknall) werden würde, was mit der Entstehung eines neuen Universums verbunden wäre.

Wikipedia: Big Crunch#Hypothetischer Ablauf

Ich denke, das ist dann auch schon das Maximum an Spekulation, das gerade noch vertretbar ist.

@Peter0167

:o: ich hatte voll die Vorsehung, dass du als erstes schreiben würdest. Gruselig. :o:

Peter0167 schrieb:Am Ende existiert nur noch ein einziges „Schwarzes Megaloch“, welches alle Materie beinhaltet und im letzten Moment des Big Crunch das Universum, einschließlich sich selbst, verschluckt.

Das klingt so faszinierend und unvorstellbar zerstörerisch zugleich! Ein schwarzes Megaloch.
Also TON 168 ist für uns schon unvorstellbar riesig...wie groß muss dann erst ein solches, schwarzes Megaloch sein? Ich finde es auch erstaunlich was für Urkräfte da wirken. Dagegen sind wir doch ein schlechter Scherz mit unseren Bömbchen! Und DIE sind schon äußerst gefährlich, aber einfach mal dieser Vergleich, was da draußen für Kräfte herrschen. :o:

Peter0167 schrieb:Vorstellbar ist, dass ein solcher Big Crunch sogleich zu einem neuen Big Bang (Urknall) werden würde, was mit der Entstehung eines neuen Universums verbunden wäre

Ach siehste! Was ist, wenn unser Universum auch nur auf die Weise entstanden sein könnte und es schon so viele Universen neben dem unseren gab, oder geben könnte? Ziemlich interessante Theorie.

Nur eines erschließt sich mir dabei nicht. Wenn ein Universum aus einem Urknall heraus entstehen kann, in sich zusammenfällt und erneut entstehen kann, dann dürfte doch wiederum kein Universum gänzlich verschwinden. Das wirft meiner Ansicht nach auch ein ganz neues Licht auf schwarze Löcher. Als wären sie rein hypothetisch betrachtet die Auslöser für ein neues Universum.

Peter0167 schrieb:Ich denke, das ist dann auch schon das Maximum an Spekulation, das gerade noch vertretbar ist.

Ach so, also könnte das mit dem Big Crunch auch ganz anders aussehen.

Kephalopyr schrieb:Das wirft meiner Ansicht nach auch ein ganz neues Licht auf schwarze Löcher. Als wären sie rein hypothetisch betrachtet die Auslöser für ein neues Universum.

Im Grunde könnte man Schwarze Löcher, bzw. auch verschmelzende Schwarze Löcher als Labor betrachten, an denen man in gewisser Weise beobachten kann, was im Falle eines Big Crunch passieren wird. Allein schon was da an unvorstellbaren Mengen an Energie in Form von Gravitationswellen freigesetzt wird ... und wo sollen diese Wellen hin, wenn der Raum knapp wird?

Derzeit sieht es jedoch so aus, dass genau das Gegenteil passiert. Die Dunkle Energie nimmt zu und treibt das Universum beschleunigt auseinander. In ca. 111 Milliarden Jahren wird unser Heimatcluster, die Lokale Gruppe, wohl der letzte verbliebene Galaxienhaufen innerhalb der Hubble-Sphäre sein.

Kephalopyr schrieb:Gruselig

Ach komm schon, sooo groß ist der Unfug ja nun auch wieder nicht, den ich hier schreibe :)

@Kephalopyr
Hawking-Strahlung kann man in diesem Zusammenhang wohl vernachlässigen. Wenn überhaupt, dann läuft dieser Vorgang extrem langsam ab; je größer das Loch, desto langsamer.

Peter0167 schrieb:In ca. 111 Milliarden Jahren wird unser Heimatcluster, die Lokale Gruppe, wohl der letzte verbliebene Galaxienhaufen innerhalb der Hubble-Sphäre sein.

Bis dahin sollten wir uns einen kuschelig-warmen roten Zwergstern suchen. Dann können wir prima über die Begrenztheit des Universums und die Unbegrenztheit der menschlichen Erkenntnis philosophieren.

Peter0167 schrieb:und wo sollen diese Wellen hin, wenn der Raum knapp wird?

Ja! Genau das frage ich mich ja. Wenn auch Materie wieder freigesetzt wird, wo geht diese dann hin? Ich glaube nämlich nicht, dass es ein solches, endgültiges Verschwinden gibt. Sowie der Anfang vielleicht auch kein Anfang in dem Sinne gewesen sein muss, verstehst du? Der Urknall beschreibt den Anfang unseres Universums, dessen Entstehung, aber ist er auch der Ursprung von ALLEM was gewesen, auch alles mögliche was vor diesem gewesen sein könnte? Das frage ich mich oft.

Peter0167 schrieb:Derzeit sieht es jedoch so aus, dass genau das Gegenteil passiert. Die Dunkle Energie nimmt zu und treibt das Universum beschleunigt auseinander. In ca. 111 Milliarden Jahren wird unser Heimatcluster, die Lokale Gruppe, wohl der letzte verbliebene Galaxienhaufen innerhalb der Hubble-Sphäre sein.

Liegt die dunkle Energie primär in einem Mittelpunkt des Universums, dass alles in alle Richtungen auseinandergetrieben wird? Ich habe mal gelesen, dass man vermutet es gäbe auch dunkle Energie, oder etwas anderes(?) das das Universum eher anzöge und deshalb expandiert es. Ich kann dir leider nichts dazu verlinken, weil ich das vor Wochen beiläufig gelesen habe. Ich weiß jedoch, dass das nur eine Vermutung war, nichts wissenschaftlich belegtes.

Peter0167 schrieb:Ach komm schon, sooo groß ist der Unfug ja nun auch wieder nicht, den ich hier schreibe

Du schreibst keinerlei Unfug! Im Gegenteil! :)

Mr.Stielz schrieb:Hawking-Strahlung kann man in diesem Zusammenhang wohl vernachlässigen. Wenn überhaupt, dann läuft dieser Vorgang extrem langsam ab; je größer das Loch, desto langsamer.

Ach so, danke für die Aufklärung! :)

Mr.Stielz schrieb:Unbegrenztheit der menschlichen Erkenntnis philosophieren.

Die scheint wahrlich unbegrenzt. Je mehr wir herausfinden, desto mehr Fragen häufen sich an. Eigentlich müsste doch das Gegenteil der Fall sein. Paradox. ;)

Peter0167 schrieb:Derzeit sieht es jedoch so aus, dass genau das Gegenteil passiert. Die Dunkle Energie nimmt zu und treibt das Universum beschleunigt auseinander. In ca. 111 Milliarden Jahren wird unser Heimatcluster, die Lokale Gruppe, wohl der letzte verbliebene Galaxienhaufen innerhalb der Hubble-Sphäre sein.

Oder aber das Ganze ist ist zyklisch:

...
Denkbar ist auch, dass das Universum keines natürlichen Todes stirbt, sondern vorher einen Unfall hat. Es könnte mit einem Nachbaruniversum zusammenstoßen. Der Physiker Paul Steinhardt von der Princeton University glaubt, dass das regelmäßig geschieht. Ihm zufolge existiert ein zweites Universum in höheren Raumdimensionen ganz in unserer Nähe. Das, was wir Urknall nennen, ist demnach nur die Innenansicht einer Kollision mit unserem Zwillingsuniversum. Die nächste Kollision in ferner Zukunft werde das Universum wieder so erschüttern, dass sein jetziger Lebenszyklus endet und ein neuer beginnt. Paul Steinhardt genießt einen guten Ruf bei seinen Fachkollegen, aber mit diesem Weltbild hat er bisher wenige von ihnen überzeugt. Immerhin hat es den Vorzug, dass es ohne die rätselhafte Dunkle Energie auskommt.

Quelle: https://www.zeit.de/zeit-wissen/2010/02/Dossier-Kosmos/seite-6

Kephalopyr schrieb:Liegt die dunkle Energie primär in einem Mittelpunkt des Universums, dass alles in alle Richtungen auseinandergetrieben wird?

Das eigentliche Problem ist unser Verstand. Den Menschen gab es ja erst, nachdem der Raum da war, und entsprechend denken wir auch. Wir können uns nur schwer vorstellen, was es bedeutet, dass Raum erst entstanden ist und seither expandiert.

Der Urknall war quasi überall, in jedem Punkt des Universums. Das zu verstehen ist sau schwer, aber das müssen wir, wenn wir uns eine Vorstellung erarbeiten wollen, was seit dem Urknall alles geschehen ist, und vor allem wie es geschehen ist.

Analogien sind echt nicht mein Ding, da sie eher untauglich sind, und bestenfalls eine eine gedankliche Krücke darstellen. Zum Urknall findet man aber häufig Beispiele wie den berühmten Luftballon, oder das Rosinenbrot, und auch hier denke ich, dass sie das Problem eher verschlimmern, weil sie rein gar nichts mit der Realität zu tun haben.

Bei meiner Vorstellung vom Urknall, hat mir Harry am meisten geholfen, der Mann hat einfach ein unglaubliches Talent, solche Sachen einem "Normalo" zu erklären...

Alpha Centauri - Wo war der Big Bang - Folge 81

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Kephalopyr schrieb:Wenn auch Materie wieder freigesetzt wird, wo geht diese dann hin? Ich glaube nämlich nicht, dass es ein solches, endgültiges Verschwinden gibt.

Energie und Materie sollten nicht als grundsätzlich verschieden betrachtet werden, denn in Wirklichkeit ist Materie nur eine spezielle Form von Energie. Direkt am Urknall gab es überhaupt keine Materie wie wir sie kennen, es gab noch nicht einmal die Bestandteile, also Atome, Atomkerne, Elektronen, Quarks, etc.

Erst durch die expansionsbedingte Abkühlung sind diese Bausteine der Materie überhaupt entstanden, sie haben sich quasi aus der Energie heraus "kristalisiert", daher auch der Begriff "geronnene Energie". Wenn man mal nach Baryogenese googelt, findet man einiges dazu.

Und wenn der Prozess umgekehrt abläuft, also bei einem Big Crunch, dann wird Materie auch wieder zu Energie, sie löst sich im Grunde auf, bis nicht einmal Elementarteilchen mehr übrig sind.

Peter0167 schrieb:Und wenn der Prozess umgekehrt abläuft, also bei einem Big Crunch, dann wird Materie auch wieder zu Energie, sie löst sich im Grunde auf, bis nicht einmal Elementarteilchen mehr übrig sind.

Oder aber:

...
Nach dem neuen Paradigma, das wir formulieren und empirisch überprüfen wollen, begann das Universum nicht mit einem Urknall“, erklärt Ijjas. „Es prallte viel mehr aus einer vorhergehenden Periode der Kontraktion zur gegenwärtigen Phase beschleunigter Expansion zurück. Es könnte sogar sein, dass die Raumzeit ewig existiert und von dem, was wir heute ‚Dunkle Energie‘ nennen, durch regelmäßige Expansions-, Kontraktions- und Rückprallzyklen getrieben wird.“

Die Forschungsinitiative wird ein kleines internationales Team von führenden Theoretiker*innen in einer konzentrierten Anstrengung am AEI Hannover und an der Princeton University zusammenbringen. Das Team könnte in den kommenden Jahren bedeutende mathematische und physikalische Fortschritte erzielen; parallel werden kosmologische und astrophysikalische Beobachtungen verfügbar sein, anhand derer sich die Vorhersagen dieser neuen Theorien überprüfen lassen.

„Ich glaube fest an die Chance für einen großen Durchbruch, der unser Verständnis vom Ursprung und der Zukunft des Universums grundlegend verändern wird“, sagt Ijjas.

Quelle:https://www.aei.mpg.de/378429/new-initiative-to-explore-the-origin-and-future-of-the-universe

JosephConrad schrieb:Oder aber:

Daher schrieb ich ja auch gleich zu Beginn, dass wir hier nur mit hypothetischen Modellen arbeiten können, gesicherte Erkenntnisse existieren nun mal nicht.

Wenn dieses Team die Kosmologie neu erfindet, und dies auch hinreichend belegen kann, dann um so besser, warten wir es ab. :)

Peter0167 schrieb:Wenn dieses Team die Kosmologie neu erfindet, und dies auch hinreichend belegen kann, dann um so besser, warten wir es ab. :)

Genau :-)
Schon interessant, welche Alternativen da betrachtet werden. Hier eine sehr aktuelle Publikation vom Februar:

Rapidly descending dark energy and the end of cosmic expansion

Significance

Although the universe is expanding at an accelerating rate today, this paper presents a simple mechanism by which a dynamical form of dark energy (known as quintessence) could cause the acceleration to come to end and smoothly transition from expansion to a phase of slow contraction. That raises questions, How soon could this transition occur? And at what point would it be detectable? The conclusions are that the transition could be surprisingly soon, maybe less than 100 million y from now, and yet, for reasons described in the main text, it is not yet detectable today. The scenario is not far-fetched. In fact, it fits naturally with recent theories of cyclic cosmology and conjectures about quantum gravity.
...

Quelle: https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2200539119#sec-3

@JosephConrad

Nun ja, phantastisch klingende Hypothesen gab es ja schon zu allen Zeiten, das Standardmodell der Kosmologie war schon so oft kurz davor zu kippen, ... aber nachdem sich der Wind gelegt hatte, stand es immer noch auf ganz festem Grund, und zwar sicherer denn je.

Viele Papers sind das Papier nicht wert, auf denen sie gedruckt wurden, andere hingegen sind vielversprechend, aber um die Urknalltheo zu Fall zu bringen, ist schon etwas mehr nötig. :)

Peter0167 schrieb:Viele Papers sind das Papier nicht wert, auf denen sie gedruckt wurden, andere hingegen sind vielversprechend, aber um die Urknalltheo zu Fall zu bringen, ist schon etwas mehr nötig. :)

Du könntest doch mal das physikalische Modell in der o.g. Publikation auf Korrektheit überprüfen. :-)

JosephConrad schrieb:Du könntest doch mal das physikalische Modell in der o.g. Publikation auf Korrektheit überprüfen.

Ich glaub, du machst Witze, da fehlt mir ja nun jegliche Kompetenz zu. :D

Lass die Jungs und Mädels das mal schön selber rechnen, wer ein Standardmodell kippen möchte, ist zunächst mal selbst in der Bringschuld.

Peter0167 schrieb:Lass die Jungs und Mädels das mal schön selber rechnen, wer ein Standardmodell kippen möchte, ist zunächst mal selbst in der Bringschuld.

Ist o.k. :-)

Mir ist ein ewiges zyklisches Urprallmodell gefühlt lieber, kommt es doch ohne die lästige Frage nach einem Schöpfer aus.

@JosephConrad

Das Urknall-Modell braucht auch keinen Schöpfer, der wird ganz einfach "ausgeklammert" :D

Mr.Stielz schrieb:Bis dahin sollten wir uns einen kuschelig-warmen roten Zwergstern suchen.

Nee du, den such mal schön selber, ich bevorzuge kuschelig warme Exo-Planeten. :)

PS: Heppi Burtzeltach

Hier noch ein Video, dass verschiedene Urknalltheorien sehr schön beschreibt:

10 Irrtümer zur Urknalltheorie

10 Irrtümer zur Urknalltheorie | Andreas Müller

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JosephConrad schrieb:Hier noch ein Video, dass verschiedene Urknalltheorien sehr schön beschreibt:

Also ohne es jetzt gesehen zu haben, denke ich es geht da nicht um verschiedene Urknalltheos, sondern um die eine Urknalltheorie, die aber verschiedene Fragen aufwirft, welche auf Irrtümern beruhen.

Das ist aber nicht das Problem der Theorie, sondern das Problem jener, die es nicht richtig verstanden haben.

So, und jetzt schaue ich mal das Video an, um zu sehen, ob meine Hypothese zutrifft...

Peter0167 schrieb:Also ohne es jetzt gesehen zu haben, denke ich es geht da nicht um verschiedene Urknalltheos, sondern um die eine Urknalltheorie, die aber verschiedene Fragen aufwirft, welche auf Irrtümern beruhen.

Okay, im Grunde war es jetzt auch so, nur bei Irrtum 10 von 10 wurden auch mal einige Alternativtheorien angesprochen, da die Urknalltheorie nichts über den eigentlichen Urknall aussagt. Andreas Müller spricht in diesem Zusammenhang von einem ganzen "Zoo" von Modellen, die sich jedoch einer Überprüfung bisher sehr erfolgreich entzogen haben, was für einen Naturwissenschaftler natürlich sehr unbefriedigend ist.

Und da sich auf absehbare Zeit daran nichts ändert, wird man an der Urknalltheorie wohl noch sehr lang festhalten.