Wie Schwarze Löcher Weiße Zwerge wieder zum Leben erwecken

Künstlerisches Konzept eines Schwarzen Lochs in47 Tucanae X9Absaugung von Materie vom nahen Weißen Zwergstern. Bild über NASA/CXC/M. Weiss.


Genau wie Lebewesen werden Sterne geboren, sie leben und dann sterben sie. Aber wusstest du das, inetwasFällen könnte ein „toter“ Stern seinwieder entzündet, wenn auch nur für ein paar Sekunden? Das ist die Erkenntnis aus einem neuenpeer-reviewedStudie von AstrophysikerChris zerbrechlich,was warveröffentlichtinDas Astrophysikalische Journalam 16. August 2018. Die Forschung konzentriert sich auf Computersimulationen, die zeigen, was passiert, wenn ein Stern oder ein anderes Objekt zu nahe an einem Schwarzen Loch vorbeikommt. Ein Befund ist von besonderem Interesse. Die Arbeit schlägt einen Weg vor, wie ein Schwarzes Loch aweißer zwergstern– der inzwischen tote Kern eines einst sonnenähnlichen Sterns – flüchtig wieder zum Leben erweckt.

Insbesondere wenn der Weiße Zwerg in der Nähe eines Schwarzen Lochs vorbeikommt, erlebt er gleichzeitige, intensivedehnenundKompression, verursacht durch die überwältigendeGezeitenkraftaus dem schwarzen Loch. Während dessenGezeitenstörungsereignis, die nur Sekunden dauern kann,Kernfusioninnerhalb des Weißen Zwergs könnte kurz wieder aufflammen.


Es ist der Prozess der Kernfusion, der es „lebenden“ Sternen wie unserer Sonne ermöglicht, zu leuchten.

Computersimulation eines Weißen Zwergs, der von einem Schwarzen Loch mittlerer Masse durch die Gezeiten gestört wird. Bild über Chris Fragile/College of Charleston.

Wie wahrscheinlich ist dieses Szenario?

es istmöglich, laut Fragiles Studie, aber zuerst müssen bestimmte Bedingungen eintreten. Der Weiße Zwerg muss relativ nah an einem Schwarzen Loch von . vorbeikommenZwischenmasse, also etwa das 1.000- bis 10.000-fache der Masse unserer Sonne. Der Weiße Zwerg muss nahe am Loch vorbeikommen, innerhalb seinerGezeitenradius, die den Abstand zwischen dem Schwarzen Loch und dem Weißen Zwerg angibt, bei dem die Schwerkraft des Schwarzen Lochs die des Weißen Zwergs übersteigt. In diesem Radius beginnt das Schwarze Loch, den Weißen Zwerg auseinander zu reißen. Aber in Fragiles Szenario bewegt sich der Weiße Zwerg höchstens für wenige Sekunden im Gezeitenradius des Schwarzen Lochs. Das ist genug Zeit, um das nukleare Brennen im Inneren des Weißen Zwergs wieder aufzunehmen und – durch den Prozess der Kernfusion – den Großteil der Materie des Weißen Zwergs in andere Elemente umzuwandeln, bevor der Stern sich selbst auseinander sprengt.




Bisher haben Astronomen noch nicht viele Schwarze Löcher mittlerer Masse entdeckt, was jedoch nicht bedeutet, dass eine große Anzahl von ihnen nicht existiert. Es könnte nur bedeuten, dass sie schwer zu finden sind. Fragile sagte in aStellungnahmevom College of Charleston:

Es ist wichtig zu wissen, wie viele Schwarze Löcher mittlerer Masse existieren, da dies hilft, die Frage zu beantworten, wo?Supermassive Schwarze Löcherkommen von [weil einige Modelle suggerieren, dass supermassive Schwarze Löcher überZuwachsaus Schwarzen Löchern mittlerer Masse].

Schwarze Löcher mittlerer Masse durch Gezeitenstörungen zu finden, wäre ein enormer Fortschritt.

Was Gezeitenstörungen betrifft, so haben Astronomen auch noch nicht viele davon beobachtet, nur etwa ein Dutzend oder so. Es wird angenommen, dass keiner der beobachteten einen weißen Zwergstern beinhaltet. Gezeitenstörungsereignisse, an denen ein Weißer Zwerg beteiligt ist, sollten jedoch leicht erkennbar sein. Fragile sagte, dass solche Ereignisse enorme Auswirkungen haben könnenelektromagnetische StrahlungAusbrüche und sogarGravitationswelleSignale. Er sagte, dass aktuelle und zukünftige Beobachtungsprogramme, wie zAll Sky Automatisierte Vermessung für SuperNovae(ASSASSN), dieMittlere Palomar Transient Factoryund derGroßes synoptisches Vermessungsteleskop(LSST) wird weiterhin danach suchen.


Künstlerisches Konzept eines Gezeitenstörungsereignisses um ein massives Schwarzes Loch. Bild über NRAO/AUI/NSF/NASA.

Gezeitenstörungsereignisse, dietunWeiße Zwerge werden noch untersucht vonComputersimulationen, sowie. Solche Simulationen haben bereits ergeben, dass die Kernverbrennung ein gemeinsames Ergebnis sein sollte. Nähere Annäherungen des Weißen Zwergs an das Schwarze Loch erzeugen das Element Eisen, während weiter entfernte AnnäherungenKalzium. Es sollte auch kurze Ausbrüche von Gravitationswellen geben, die stark genug sind, um von zukünftigen Instrumenten erkannt zu werden.

Die nukleare Verbrennung ist ein wichtiger Aspekt eines Gezeitenstörungsereignisses, da die chemische Zusammensetzung des Weißen Zwergs radikal verändert wird. Das vorherige Helium, Kohlenstoff und Sauerstoff, die in einem Weißen Zwerg gefunden wurden, werden im Periodensystem in Elemente umgewandelt, die näher am Eisen liegen. Ein Teil des betroffenen Materials wird in den Weltraum geschleudert, wo es zur Geburt neuer Sterne und Planeten beiträgt.

Weißer Zwergstern Sirius B im Vergleich zur Erde – ungefähr gleich groß, aber mit einem 350.000-fach größeren Gravitationsfeld. Weiße Zwerge sind die toten Überreste einst größerer, aktiver Sterne wie der Sonne, und manchmal, so scheint es, können Schwarze Löcher sie vorübergehend „wieder zum Leben erwecken“. Bild über ESA.


Schwarze Löcher werden oft so dargestellt, dass sie jedes Objekt zerreißen, das ihnen zu nahe kommt; das mag ziemlich stimmen, aber manchmal kann dieses gewalttätige Ereignis anscheinend auch, zumindest sehr vorübergehend, unter bestimmten Umständen einen Stern wieder aufleben lassen. Es ist ein gutes Beispiel dafür, wie bizarr und unerwartet das Universum sein kann und wie moderne Technologie dabei helfen kann, kosmische Phänomene zu finden, von denen vorher noch nie bekannt war, dass sie auftreten oder existieren.

Fazit: Gezeitenstörungen mit Schwarzen Löchern mittlerer Masse und Weißen Zwergen scheinen ziemlich selten zu sein, aber sie können scheinbar etwas Unmögliches tun – einen Stern kurzzeitig wieder zum Leben erwecken.

Quelle: Relativistische Gezeitenstörung und nukleare Zündung von Weißen Zwergsternen durch Schwarze Löcher mittlerer Masse

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