von Christian Sicka
Wenn ein massereicher Stern unter seiner eigenen Schwerkraft zusammenbricht, bildet er ein Schwarzes Loch, das so schwer ist, dass es alles was seinen Ereignishorizont passiert festhält. Nicht einmal Licht kann entweichen. Am Ereignishorizont werden Zeit und Raum vertauscht. Der Fluss der Zeit trägt alles zu einer Singularität, die tief im Schwarzen Loch liegt. Dort ist die Dichte unendlich und die Zeit endet. Bild: The Royal Swedish Academy of Sciences | Johan Jarnestad
Erst 50 Jahre nach der Veröffentlichung von Schwarzschild prägte 1967 John A. Wheeler (1911-2008) den Begriff „Schwarzes Loch“ und es kam erneut Schwung in die Debatte. Der neuseeländische Mathematiker Roy Patrick Kerr fand 1963 eine Lösung der Allgemeinen Relativitätstheorie für rotierende Schwarze Löcher. Es war zu diesem Zeitpunkt nicht klar, ob nicht Abweichungen von der sphärischen Symmetrie einen Gravitationskollaps verhindern könnten. Roger Penrose versuchte mit sehr viel allgemeineren Annahmen zu beweisen, dass es auch bei Abweichungen von der sphärischen Symmetrie zur Bildung eines Schwarzen Lochs kommt. Dazu hat Penrose Anfang der 1960er Jahre die sogenannten konformen Transformationen entdeckt. Diese Transformationen führten ihn auf eine Metrik, in der sich das Verhalten der physikalischen Metrik im Unendlichen viel besser beschreiben lässt. Damit konnte Penrose die nach ihm benannten Diagramme herleiten, die beispielsweise den Kollaps einer Massenansammlung zu einem Schwarzen Loch erklären. Schließlich verfolgte Penrose einen topologischen Ansatz mit Hilfe sogenannter Einfangflächen (drapped surface). Damit gelang es schließlich, die Voraussetzungen für das Entstehen von Singularitäten in Schwarzen Löchern neu zu formulieren.