Fachgebiet: Geo- und Raumwissenschaften

Klassische Bahnen in der Nähe von Schwarzen Löchern

Portaitfoto Jugend forscht 2018

J. Firsching

Schule: Ehrenbürg Gymnasium
Regionalwettbewerb: Oberfranken

Projektbeschreibung

Ich berechne mit einer Simulation, wie sich eine Sonde in der Umgebung eines schwarzen Loches verhält. 

Hierfür leite ich in meiner Arbeit zuerst die benötigten Formeln her. Anschließend erkläre ich die Herangehensweise für die Berechnungen und führe anhand der Erdbahn eine Beispielrechnung durch. 

Schließlich berechne ich die Bahnen einer Sonde um das schwarze Loch Cygnus X-1. Hierbei untersuche ich, wie sich die Sonde bei größerer Entfernung zum schwarzen Loch, auf dem Ereignishorizont und hinter dem Ereignishorizont verhält. 

Bei jeder Entfernung teste ich, wie die Bahn bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten verläuft. So setze ich die Geschwindigkeit v einmal größer der Fluchtgeschwindigkeit (v > vFl) und einmal größer der Kreisgeschwindigkeit, aber kleiner der Fluchtgeschwindigkeit (vKreis< v < vFl). Des Weiteren untersuche ich die Flugbahn bei einer Geschwindigkeit von v < vKreis und v = vKreis. 

Am Ende meiner Arbeit gehe ich auf Probleme ein, die bei einer Simulation auftreten können und vergleiche die Ergebnisse der Bahnverläufe mit den theoretischen Auswirkungen von relativistischen Berechnungen. Abschließend fasse ich die Ergebnisse zusammen.


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