Wenn ein Stern erlischt: Geburt eines Schwarzen Lochs

Wenn der Stern erlischt

Ein Stern befindet sich in einem prekären Gleichgewicht zwischen dem Gravitationsdruck, der dazu führt, dass er sich zusammenzieht, und dem thermischen Druck von Kernreaktionen, der dazu führt, dass er explodiert. Wenn Fusionsreaktionen im Kern eines massereichen Sterns (mehr als das 20-fache der Sonnenmasse) zum Stillstand kommen, herrscht ungehindert die Schwerkraft. Diese Situation markiert den Beginn eines katastrophalen Zusammenbruchs: Der Kern kollabiert in sich selbst und bildet eine Gravitationssingularität (astellares schwarzes Loch).

Der Ereignishorizont: der Punkt, an dem es kein Zurück mehr gibt

Ein Schwarzes Loch wird durch seine definiertEreignishorizont, eine sphärische Oberfläche um die Singularität, bei der die Fluchtgeschwindigkeit gleich der des Lichts ist. Nichts, nicht einmal ein Photon, kann entkommen. Für einen außenstehenden Beobachter scheint der Stern zu erstarren und dunkler zu werden, wenn er sich diesem Horizont nähert, und verschwindet langsam aus dem sichtbaren Universum.

Eine unsichtbare, aber spürbare Transformation

Obwohl das Schwarze Loch unsichtbar ist, wird seine Anwesenheit durch seine gravitativen Wechselwirkungen mit seiner Umgebung verraten. Wenn er beispielsweise Material von einem Nachbarstern aufsaugt, kann die ihn umgebende Akkretionsscheibe intensive Röntgenstrahlung aussenden. So haben wir etwa die ersten Schwarzen Löcher in unserer Galaxie entdecktCygnus X-1.

Tabelle: Vom massereichen Stern zum Schwarzen Loch

Referenzen:
• Chandrasekhar S., Auf massiven Sternen, The Astrophysical Journal, 1931.
• Oppenheimer J.R., Snyder H.,Über fortgesetzte Gravitationskontraktion, Physical Review, 1939.
• Misner, Thorne, Wheeler, Gravitation, W.H. Freeman, 1973.
• NASA, ESA, Schwarze Löcher (2024).