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Wenn ein Stern sein Leben aushaucht

Schwarze Löcher von stellarer Masse sind Sternleichen

Schwarze Löcher gibt es in den verschiedensten Größen beziehungsweise Massen, denn das entscheidende Kriterium eines Schwarzen Loches ist seine Masse. Die „gewöhnlichsten“ Schwarzen Löcher sind diejenigen, die aus dem Kollaps eines Sterns hervorgehen. Sie haben eine Masse zwischen vier und einigen zehn Sonnenmassen und bilden sich, wenn ein massiver Stern sein Leben in einer Supernova-Explosion aushaucht.

Sterne, die mindestens zehnmal mehr Masse als unsere Sonne haben, erwartet ein besonderes Schicksal, wenn ihnen am Ende ihres langen Lebens der Brennstoff ausgeht. Verbrennt ein normaler Stern Wasserstoff zu Helium, beginnen die letzten Akte im Lebenszyklus des Sterns, wenn der Wasserstoffvorrat aufgezehrt ist. Nachdem die äußeren Schichten zu einem Roten Überriesen (einem extrem großen Roten Riesen) angeschwollen sind und die Kernfusion nachgelassen hat, muss die Zentralregion der Gravitation Tribut zollen und beginnt zu schrumpfen. Dadurch wird der Kern wieder dichter und heißer und eine Reihe neuer Kernreaktionen zündet, bei denen auch schwerere Elemente fusionieren. Durch den erneuten Strahlungsdruck wird der Kollaps des Kerns für kurze Zeit aufgehalten.

Stern wird zur Supernova

Irgendwann besteht der vergehende Stern nur noch aus Eisen, und Eisen kann nicht mehr zu noch schwereren Elementen verschmelzen. Weil die Kernfusion zum Erliegen kommt, wirkt der Strahlungsdruck der Gravitation nicht mehr entgegen und der sterbende Stern fällt rasend schnell in sich zusammen. Die Eisenatome werden mit unvorstellbarer Gewalt zusammengepresst und die Kerntemperatur steigt auf über 100 Milliarden Grad an. Wenn die abstoßenden Kräfte zwischen den Atomkernen stärker werden als die Gravitationskräfte, wird ein Großteil der Materie durch den Rückstoß in einer gigantischen Explosion abgesprengt: der Stern ist zur Supernova geworden.

War die Masse des Sterns groß genug, so wirkt die Gravitation weiter. Die Protonen und Elektronen der Atomkerne verschmelzen zu Neutronen, und es entsteht ein Neutronenstern. Ab einer Masse von ungefähr zehn Sonnenmassen können nicht einmal die Neutronen der unerbittlichen Gravitation widerstehen, der Kollaps geht weiter bis sich die ganze Masse in einem unendlich kleinen Volumen vereinigt und die Dichte dieses Objektes unendlich groß wird. Aus einem Stern ist ein Schwarzes Loch geworden.

Solche Schwarzen Löcher dürften überall in den Weiten des Alls vorkommen, entweder isoliert oder als Teil eines Doppelsternsystems. Unter gewissen Bedingungen kann der ehemalige Stern eines Doppelsystems auch als schwarzes Loch weiter Teil des Systems bleiben, so dass sich beide, Schwarzes Loch und zweiter Stern, weiterhin umkreisen.

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Stand: 16.03.2001

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Schwarze Löcher
Rätselhafte Phänomene an den Grenzen von Raum und Zeit

Zum Weiterlesen...
Links und Literatur

Ein unsichtbarer Stern, der alles festhält
Die Idee der Schwarzen Löcher ist nicht neu

Die Grenzen eines Schwarzen Loches
Der Schwarzschild Radius

Unendliche Dichte, heißes Gas und Materiejets
Wie ist ein Schwarzes Loch aufgebaut?

Verräterische Röntgenstrahlung
Schwarze Löcher können nur indirekt beobachtet werden

Wenn ein Stern sein Leben aushaucht
Schwarze Löcher von stellarer Masse sind Sternleichen

Ein Monster in ihrer Mitte
Aktive Galaktische Kerne enthalten supermassive Schwarze Löcher

Von Quasaren und Seyfert-Galaxien
Es gibt verschiedene Typen von aktiven Galaxien

Reise in ein Schwarzes Loch
Auswirkungen der Gravitation

Wenn man sich selbst von hinten sieht
Die besonderen optischen Eigenschaften eines Schwarzen Loches

Reisen durch Raum und Zeit
Gibt es Wurmlöcher und Weiße Löcher?

Schwarze Löcher sind nicht schwarz
Virtuelle Teilchen lassen Schwarze Löcher strahlen

Schwarze Löcher sind überall
Der Bedeutung der Schwarzen Löcher auf der Spur

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