Forschung Schwarzes Loch verschlingt kompletten Neutronenstern

Von /dpa 

Erstmals haben Forscher beobachtet, wie ein Schwarzes Loch einen kompletten Neutronenstern verschlingt. Der Hunger des Massemonsters muss gigantisch sein: Ein Teelöffel Neutronenstern-Materie wiegt rund eine Milliarde Tonnen.

Künstlerische Darstellung eines Schwarzen Lochs, das einen Neutronenstern verschlingt. Forscher haben nach eigenen Angaben erstmals beobachtet, wie ein Schwarzes Loch einen Neutronenstern verschlingt. Foto: Carl Knox/OzGrav ARC/ANU College of Science/dpa 15 Bilder
Künstlerische Darstellung eines Schwarzen Lochs, das einen Neutronenstern verschlingt. Forscher haben nach eigenen Angaben erstmals beobachtet, wie ein Schwarzes Loch einen Neutronenstern verschlingt. Foto: Carl Knox/OzGrav ARC/ANU College of Science/dpa

Camberra - Forscher haben nach eigenen Angaben erstmals beobachtet, wie ein Schwarzes Loch einen Neutronenstern verschlingt. Die Gravitationswellen-Observatorien Ligo in den USA und Virgo in Italien haben am 14. August Signale von dem Ereignis aufgefangen, wie die an der Untersuchung beteiligte Australische Nationaluniversität (ANU) in Canberra mitteilte.

Damit seien nun alle drei Typen von Ereignissen auf der „Wunschliste“ der Gravitationswellen-Forscher beobachtet worden: die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher, die Kollision zweier Neutronensterne und wie sich ein Schwarzes Loch einen Neutronenstern einverleibt.

Schwarzes Loch frisst Neutronenstern wie „Pac-Man“

„Vor rund 900 Millionen Jahren hat dieses Schwarze Loch einen sehr dichten Stern, einen sogenannten Neutronenstern, gefressen wie Pac-Man – und möglicherweise den Stern auf der Stelle ausgelöscht“, berichtet die Leiterin der ANU-Gruppe für Allgemeine Relativitätstheorie und Datenanalyse, Susan Scott. In dem Videospiel-Klassiker Pac-Man frisst sich eine Eishockeypuck-förmige Figur durch ein Labyrinth und vertilgt Punkte.

Wie die Punkte von Pac-Man sei auch der Neutronenstern vermutlich im Ganzen von dem Schwarzen Loch verschluckt und nicht, wie man es erwarten würde, vorher zerrissen worden, erläuterte Scott auf Nachfrage. Ein zerreißender Stern sollte Licht oder andere Strahlung aussenden, während er in das Schwarze Loch strudelt.

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„Leichen“ ausgebrannter Sterne

Der Hunger des kosmischen Massemonsters muss gigantisch sein: Neutronensterne sind die extrem dichten „Leichen“ ausgebrannter Sonnen. Ein Teelöffel Neutronensternmaterie wiegt rund eine Milliarde Tonnen.

Offiziell gilt das Ereignis allerdings noch als Kandidat für eine Neutronenstern-Verschmelzung mit einem Schwarzen Loch. Die Forscherinnen und Forscher schätzen die Wahrscheinlichkeit, dass es sich um so ein Ereignis handelt, momentan auf 99,8 Prozent.

„Wissenschaftler haben noch nie ein Schwarzes Loch kleiner als fünf Sonnenmassen entdeckt oder einen Neutronenstern mit mehr als 2,5 Mal der Masse unserer Sonne“, erläutert Scott. „Aufgrund dieser Erfahrung sind wir sehr sicher, dass wir gerade ein Schwarzes Loch ausfindig gemacht haben, das einen Neutronenstern verschlingt.“

Einsteins Vorhersage

Schwarze Löcher sind eine der Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie, die Albert Einstein vor rund einem Jahrhundert aufgestellt hat. In ihnen ist die Masse von einigen bis mehreren Milliarden Sonnen auf einen Punkt komprimiert.

Durch die immense Gravitation kann aus der direkten Umgebung nicht einmal Licht entkommen, daher der Name. Schwarze Löcher können beispielsweise entstehen, wenn ausgebrannte Riesensterne unter ihrem eigenen Gewicht zusammenstürzen.

So könnten Schwarze Löcher aussehen

Ein Schwarzes Loch selbst ist auch für die besten Teleskope unsichtbar. Zeichnungen auf Grundlage der Allgemeinen Relativitätstheorie zeigen oft einen schwarzen Kreis mit einem strahlend hellen Ring.

Die Innenseite dieses Rings markiert den sogenannten Ereignishorizont, auf Englisch „Event horizon“, der dem Projekt seinen Namen gab. Er ist der Ort im Umkreis eines Schwarzen Lochs, von dem aus noch Licht entkommen kann. Man fotografiert also nur den strahlend hellen Ring um das Schwarze Loch.

Schwarze Löcher saugen Materie auf

Viele Schwarze Löcher verleiben sich neue Materie ein. Diese Materie fällt aber nicht auf direktem Weg ins Schwarze Loch. Stattdessen sammelt sie sich auf einer immer schneller rotierenden Scheibe – ähnlich wie Wasser in einem Strudel aus der Badewanne fließt.

In dieser sogenannten Akkretionsscheibe wird die Materie durch gegenseitige Reibung Millionen Grad heiß und leuchtet dadurch hell auf, bevor sie im Schlund des Schwerkraftmonsters für immer verschwindet.

Schwarze Löcher besitzen zwar unvorstellbar viel Masse, sind dabei aber sehr klein. Ein Schwarzes Loch mit der Masse unserer Erde wäre beispielsweise nur so groß wie eine Kirsche.