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Schwarze Löcher: Lichtblitz könnte Massemonster verraten

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Schwarze Löcher: Lichtblitz könnte Massemonster verraten

04.05.2013, 18:34 Uhr | Holger Dambeck, Spiegel Online

Schwarze Löcher: Lichtblitz könnte Massemonster verraten. Schwarzes Loch (Zeichnung): "Dieser Blitz wird sehr hell sein" (Quelle: Alain Riazuelo, IAP/UPMC/CNRS)

Schwarzes Loch (Zeichnung): "Dieser Blitz wird sehr hell sein" (Quelle: Alain Riazuelo, IAP/UPMC/CNRS)

Schwarze Löcher sind unsichtbar, doch womöglich senden sie bei ihrer Entstehung einen sehr hellen Lichtblitz aus. Das haben Simulationen kollabierender Sterne gezeigt. Nun wollen Astronomen nach den verräterischen Signalen am Nachthimmel suchen.

Die Geburt eines stellaren Schwarzen Loches ist ein spektakuläres Ereignis. Wenn der Brennstoff in einem Stern aufgebraucht ist, kollabiert er unter seiner eigenen Masse. Die Protonen und Elektronen in seinem Innern verschmelzen zu Neutronen, die Dichte erreicht unvorstellbar große Werte. Ein Schwarzes Loch ist entstanden, dessen Anziehungskraft so groß ist, dass nicht einmal ein Lichtstrahl es verlassen kann.

Mitunter rasen bei solch einem Kollaps Gamma-Blitze ins All, wie zum Beispiel am 20. Dezember 2010. Doch in den meisten Fällen verläuft die Geburt eines stellaren Schwarzen Loches eher unspektakulär - zumindest, wenn man aus großen Entfernungen zuschaut. "Man sieht keinen Blitz", sagt Anthony Piro vom California Institute of Technology (Caltech), "man sieht, dass etwas verschwindet."

Blick ins Universum

Piro glaubt, dass Forscher womöglich doch Zeuge sein können, wenn Schwarze Löcher entstehen. "Vielleicht sind sie ja gar nicht so langweilig, wie wir dachten." Der Astronom hat gemeinsam mit Kollegen die Abläufe in schweren Sternen simuliert, wenn diese am Ende ihrer Lebenszeit zu einem Massemonster kollabieren. Demnach könnte eine Schockwelle, die beim rasanten Kollaps entsteht, einen Lichtblitz auslösen, schreiben die Forscher im Fachblatt "Astrophysical Journal Letters".

"Dieser Blitz wird sehr hell sein", sagt Piro. "Genau so etwas suchen wir." Der Blitz sei zwar nicht so hell wie das Licht eines explodierenden Sterns (Supernova), aber kräftig genug, um ihn in benachbarten Galaxien wahrnehmen zu können. Nach den Berechnungen der Astronomen müsste der Blitz für drei bis zehn Tage erkennbar sein - am stärksten im UV-Bereich, aber auch im Bereich sichtbaren Lichts.

Piro schätzt, dass man von der Erde aus pro Jahr etwa einen solchen Lichtblitz sehen können müsste. Er will entsprechende Beobachtungsprogramme nutzen, zum Beispiel das von Caltech geleitete Palomar Transient Factory (PTF), mit denen kontinuierlich der Himmel abgesucht wird - etwa um Supernovae oder Gamma-Blitze zu entdecken. Bislang wurden Signale, die zu den Vorhersagen der Astronomen passen, allerdings noch nicht registriert.

Nicht alle Sterne kollabieren am Ende ihrer Lebenszeit zu einem stellaren Schwarzen Loch. Die Sonne beispielsweise ist zu leicht - sie wird als sogenannter Weißer Zwerg enden.

Außer stellaren Schwarzen Löchern, die auf etwa 4 bis 30 Sonnenmassen kommen, gibt es auch noch sogenannte supermassive Schwarze Löcher. Diese Giganten werden im Zentrum von fast jeder Galaxie vermutet und haben eine millionen- oder sogar milliardenfache Sonnenmasse.

 
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