• vom 06.09.2015, 14:30 Uhr

Vermessungen


Astronomie

Gestirne auf Todeskurs




  • Artikel
  • Kommentare (2)
  • Lesenswert (6)
  • Drucken
  • Leserbrief




Von Christian Pinter

  • Schwarze Löcher verschlingen unter bestimmten Bedingungen ganze Sterne. Im Zentrum unserer Milchstraße, 26.000 Lichtjahre von der Erde entfernt, knurrt einem gigantischen Loch gerade der Magen.

Künstlerische Darstellung eines rasch rotierenden Schwarzen Lochs, gut sichtbar die strudelähnliche Akkretionsscheibe und der Jet. Grafik: NASA/JPL-Caltech

Künstlerische Darstellung eines rasch rotierenden Schwarzen Lochs, gut sichtbar die strudelähnliche Akkretionsscheibe und der Jet. Grafik: NASA/JPL-Caltech

Im Schoß fast jeder großen Galaxie steckt ein supermassereiches Schwarzes Loch, ein dunkles Objekt mit Millionen bis Milliarden Sonnenmassen. Manche verschlingen gerade Sterne, andere wiederum hungern. Auch inmitten unserer Milchstraße lauert ein solches "Monster". Es ist allerdings auf Diät gesetzt.

Nichts sonst krümmt die Raumzeit so radikal wie ein Schwarzes Loch. Die Physik steht dort Kopf. Dem unmittelbaren Nahbereich, der vom sogenannten "Ereignishorizont" begrenzt wird, kann nichts entkommen - selbst das Licht ist gefangen. Was sich hinter diesem Ereignishorizont abspielt, bleibt uns verborgen. Seinetwegen erscheint das Schwarze Loch ausgedehnt und mutet wie eine rundliche, dunkle Silhouette vor dem Sternenhintergrund an. Deren Radius wächst mit der Masse des Lochs und schrumpft mit seiner Umdrehungsgeschwindigkeit.


Wird ein derartiges, supermassereiches Objekt großzügigst gefüttert, verwandelt es sich in einen Quasar. So nennt man die aktiven Zentren ferner Milchstraßen, die jeweils um vieles kräftiger gleißen als alle Sterne ihrer Heimatgalaxie zusammen. Materie, die auf ein Schwarzes Loch zuströmt, nimmt rasant Fahrt auf. Deshalb kann sie nicht auf kurzem Weg hineinfallen, sondern wird in enge Umlaufbahnen gezwungen. Sie verhält sich augenscheinlich wie das Wasser im Waschbecken: Zieht man den Stöpsel, bildet das Nass einen Strudel, anstatt sofort im Abfluss zu verschwinden.

Magnetschleuder
Von der Schwerkraft eingefangene Teilchen formen die Akkretionsscheibe (lat. accretio, Zunahme) rund ums Schwarze Loch. Darin werden sie abgebremst, von Turbulenzen und der gegenseitigen Reibung. Speziell im innersten Teil der Scheibe sorgt die Reibung für extreme Temperaturen - bis hin zu einer Million Grad Celsius. Masse verwandelt sich dort 20 Mal effizienter in Energie als bei der Kernfusion. Röntgenstrahlung wird ausgesandt. Aber auch im sichtbaren Licht strahlt eine reich gefüllte Akkretionsscheibe heftig auf.

Brutale Hitze ionisiert die Scheibenmaterie: Die elektrisch geladenen Plasmateilchen generieren ein gewaltiges Magnetfeld. Die Partikel sind auf Bahnen mit verschiedenen Radien unterwegs, und damit in unterschiedlichem Tempo. Deshalb werden die magnetischen Feldlinien aufgespult wie Spaghetti um eine Gabel. Dies kräftigt das Feld zusätzlich. Eigentlich sollten die Bahnen der Teilchen immer enger werden - gleich Spiralen. Doch das Magnetfeld stellt sich dem endgültigen Absturz der Materie entgegen und schleudert einen erheblichen Teil davon wieder zurück in den Raum. Die unnachgiebige Strahlung der Akkretionsscheibe assistiert dabei.

Manche Partikel werden vom Magnetfeld gepackt und rechtwinkelig zur Akkretionsscheibe weggeschleudert: Sie formen zwei gebündelte Teilchenströme über den Rotationspolen des Schwarzen Lochs - die sogenannten "Jets". Letztlich entkommt ein Gutteil der einstürzenden Materie: Sie treibt hinaus in ferne Gefilde der betroffenen Galaxie und reichert diese mit Elementen wie Kohlenstoff, Stickstoff, Silizium, Magnesium oder Eisen an. Das wäre an sich sogar förderlich für die spätere Bildung erdähnlicher Planeten. Doch die Zahl an Sterngeburten sinkt, zumal sich erwärmtes Gas ungern zu Sonnen zusammenballt.

Bloß jene Teilchen, die es wirklich bis zum innersten Rand der Akkretionsscheibe schaffen, überschreiten den Ereignishorizont - und verschwinden auf Nimmerwiedersehen. Sie vergrößern die Masse des Schwarzen Lochs und damit seine Anziehungskraft. Der gravitationelle Einflussbereich wächst entsprechend. Allerdings verläuft er sich selbst bei einem Objekt von 100 Millionen Sonnenmassen schon nach etwa 30 Lichtjahren. Allesverschlingende kosmische "Staubsauger" sind Schwarze Löcher nur im Science-Fiction-Film.

Unser Exemplar
Vom supermassereichen Schwarzen Loch inmitten unserer eigenen Milchstraße trennen uns 26.000 Lichtjahre. Es liegt in Richtung des Sommersternbilds Schütze (lateinisch: Sagittarius). Dichte Staubwolken verstellen den Blick. Deshalb rücken Astronomen dem galaktischen Zen-trum mit Infrarot-, Mikrowellen- oder Radioteleskopen zu Leibe. Wie sie herausfanden, drängen sich die Sterne dort tausendmal enger zusammen als in unserer Nachbarschaft. Im zentralsten Abschnitt rasen die Riesensonnen auf unterschiedlich geneigten Bahnen dahin, nicht ganz unähnlich den Mitgliedern eines Bienenschwarms. Von den stellaren Heißspornen gehen starke Sternwinde aus; gewaltige Mengen an Gas und Staub werden so freigesetzt.

Im Brennpunkt
Das Schwarze Loch thront im Brennpunkt des Sternengewurls. Es machte sich ursprünglich als quasi punktförmige, also "sternähnliche" Radioquelle bemerkbar: Man taufte sie "Sagittarius A Stern" oder kurz "Sag A*". Mit den leistungsfähigsten Teleskopen der Europäischen Südsternwarte (ESO) vermaßen Astronomen die Umlaufbahnen der ihr am nächsten gelegenen Sterne. Die hetzen in nur 12 bis 15 Jahren einmal um Sag A* herum. Daraus ließ sich die Masse der Schwerkraftfalle berechnen: Sie übertrifft jene unserer Sonne 4,3 Millionen Mal.

weiterlesen auf Seite 2 von 2




2 Leserkommentare




Mit dem Absenden des Kommentars erkennen Sie unsere Online-Nutzungsbedingungen an.


captcha Absenden

* Pflichtfelder (E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht)



Dokumenten Information
Copyright © Wiener Zeitung Online 2017
Dokument erstellt am 2015-09-04 16:05:05



Beliebte Inhalte

Meistgelesen
  1. "Die Linke sollte das Moralisieren lassen"
  2. "Du kannst alles, was du willst"
  3. Biotechnologischer Stalinismus?
  4. "Me git, aber me sait nyt"
  5. "Sammeln hat einen kindlichen Ursprung"
Meistkommentiert
  1. "Die Linke sollte das Moralisieren lassen"
  2. "Sammeln hat einen kindlichen Ursprung"

Werbung




Werbung


Werbung