Nova Acta Leopoldina Band 110 Nummer 377

Nicht nur die Erde rotiert um ihre eigene Achse, alle Sterne im Universum, selbst Schwarze Löcher, tun dies ebenso. In der Newtonschen Gravitationstheorie hat die Rotation keinen Ein- fluss auf das Gravitationsfeld, das von einem Stern erzeugt wird. Anders in der Einsteinschen Relativitätstheorie: Hier entsteht ein Mitführungseffekt, der sogenannte Lense-Thirring-Effekt, der die Bahnen von massiven Objekten wie auch von Photonen beeinflusst. Je nach Rota- tionsgeschwindigkeit und -richtung entsteht also beim Betrachter ein anderes Bild als ohne Rotation, wenn die Lichtstrahlen, die das Bild aufbauen, nahe an einem kompakten rotierenden Objekt vorbei gelaufen sind. Abbildung 10A zeigt erneut einen Einsteinring, diesmal verur- sacht durch ein rotierendes Schwarzes Loch. Der Unterschied zum nicht rotierenden Fall ist recht gering; am ehesten erkennt man ihn im Vergleich mit Abbildung 10B; hier rotiert das Schwarze Loch mit der gleichen Geschwindigkeit, aber entgegengesetzt zu dem von Abbil- dung 10A. Abb. 10 (A) Hier wirkt ein rotierendes Schwarzes Loch als Gravitationslinse und erzeugt einen Einsteinring, der infolge der Rotation asymmetrisch erscheint. Das Schwarze Loch rotiert mit der maximalen Geschwindigkeit, die die Relativitätstheorie erlaubt. (B) Hier rotiert das Schwarze Loch entgegengesetzt zu dem im Bild A. Da ein Schwarzes Loch selbst kein Licht emittiert, kann man es nicht „sehen“: Beim Beob- achter kommen nur Lichtstrahlen an, die von anderen Objekten emittiert worden und am Schwarzen Loch vorbei gelaufen sind, aber keine, die den Horizont durchquert hätten, also aus dem Loch selbst herausgekommen wären. Bei einem Neutronenstern ist dies anders: Licht- strahlen können sehr wohl von der Oberfläche des Sterns emittiert werden und einen entfernten Beobachter erreichen. Dies ist zwar astrophysikalisch sehr interessant, visuell aber eher lang- weilig, da die Oberfläche eines Neutronensterns kaum strukturiert ist. Wir verabschieden uns daher von der real existierenden Erde als Anschauungsobjekt und wenden uns einer fiktiven Erde zu, die zwar noch die bekannten Kontinente zeigt, dabei aber Masse und Radius eines Neutronensterns aufweist. Ein realer Neutronenstern entsteht als eine mögliche Existenzform eines Sterns am Ende seiner Entwicklung; er stellt die kompakteste Form eines Objekts aus Materie dar, die in der Natur möglich ist. Ein solcher Neutronenstern Was auch Einstein sicher gern gesehen hätte – Visualisierung relativistischer Effekte Nova Acta Leopoldina NF 110, Nr. 377, 65–81 (2011) 75 A B