Kann sich die Sonne in ein schwarzes Loch verwandeln, das die Erde „verschluckt“?

Es ist wahrscheinlich, dass die Sonne die Erde in den nächsten Milliarden Jahren zerstören wird, aber nicht, indem sie sich in ein Schwarzes Loch verwandelt.

Simulation eines Schwarzen Lochs im Weltraum. Bild: ESA/Hubble/Digitized Sky Survey/Nick Risinger/N. Bartmann

In etwa fünf Milliarden Jahren wird die Sonne das Ende ihrer Kernfusionsphase erreichen und nicht mehr in der Lage sein, sich selbst durch ihre Schwerkraft zu stabilisieren. Die äußeren Schichten des Sterns werden sich ausdehnen – ein Prozess, der die Erde zerstören könnte –, während der Kern in einen extrem dichten Zustand kollabiert und einen Sternenrest zurücklässt. Ist der Gravitationskollaps des Kerns vollständig, wird der Rest ein Schwarzes Loch sein – ein Bereich der Raumzeit mit einer so starken Gravitationskraft, dass nicht einmal Licht entkommen kann.

Die Sonne wird jedoch nicht zu einem Schwarzen Loch. „Ganz einfach: Die Sonne ist nicht massereich genug, um ein Schwarzes Loch zu werden“, sagte Xavier Calmet, Experte für Schwarze Löcher und Physikprofessor an der Universität Sussex (Großbritannien).

Viele Faktoren beeinflussen, ob ein Stern zu einem Schwarzen Loch werden kann, darunter seine Zusammensetzung, Rotation und Entwicklung. Die wichtigste Voraussetzung ist jedoch die richtige Masse. „Sterne mit einer Anfangsmasse von 20 bis 25 Sonnenmassen besitzen das Potenzial, den für die Bildung eines Schwarzen Lochs notwendigen Gravitationskollaps zu durchlaufen“, so Calmet.

J. Robert Oppenheimer und seine Kollegen berechneten als Erste diese Schwelle, die sogenannte Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Grenze. Wissenschaftler gehen heute davon aus, dass ein sterbender Stern einen Kern mit einer Masse von etwa dem Zwei- bis Dreifachen der Sonnenmasse hinterlassen muss, um ein Schwarzes Loch zu bilden.

Wenn einem Stern der nukleare Brennstoff im Kern ausgeht, setzt sich die Kernfusion von Wasserstoff zu Helium in den äußeren Schichten fort. Kollabiert der Kern, dehnen sich die äußeren Schichten aus und der Stern tritt in die Phase des Roten Riesen ein.

Wenn die Sonne in etwa sechs Milliarden Jahren zu einem Roten Riesen wird (also eine Milliarde Jahre, nachdem sie den Wasserstoff in ihrem Kern verbraucht hat), dehnt sie sich bis etwa zur Umlaufbahn des Mars aus und verschlingt die inneren Planeten, möglicherweise auch die Erde. Die äußeren Schichten des Roten Riesen kühlen mit der Zeit ab und breiten sich aus, wodurch ein planetarischer Nebel um den glühenden Kern der Sonne entsteht.

Die massereichen Sterne, aus denen Schwarze Löcher entstehen, durchlaufen mehrere Phasen des Kollapses und der Expansion und verlieren dabei jedes Mal mehr Masse. Grund dafür ist der hohe Druck und die hohe Temperatur, die es den Sternen ermöglichen, schwerere Elemente zu synthetisieren. Dieser Prozess setzt sich fort, bis der Kern des Sterns aus Eisen besteht, dem schwersten Element, das ein Stern erzeugen kann, und der Stern als Supernova explodiert und dabei noch mehr Masse verliert.

Laut NASA sind typische stellare Schwarze Löcher (die kleinsten von Astronomen beobachteten Schwarzen Löcher) 3- bis 10-mal massereicher als die Sonne, in manchen Fällen sogar bis zu 100-mal. Das Schwarze Loch wird immer massereicher, je mehr Gas und Staub es in seiner Umgebung verschlingt, und verschluckt dabei sogar seinen Begleitstern, falls es einst Teil eines Doppelsternsystems war.

Die Sonne wird niemals die Phase der Eisenfusion erreichen. Stattdessen wird sie zu einem Weißen Zwerg, einem dichten Stern von etwa Erdgröße, werden, erklärte Calmet. Die Erde wird also nicht das Grauen erleben, von einem Schwarzen Loch verschluckt zu werden.

Thu Thao (Laut Live Science )

Quellenlink: https://vnexpress.net/mat-troi-co-the-bien-thanh-ho-den-nuot-trai-dat-khong-4649807.html