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

Die Sonne wird die Erde in den nächsten Milliarden Jahren wahrscheinlich zerstören, allerdings 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 erreicht die Sonne das Ende ihrer Kernbrennphase und kann sich nicht mehr ihrer eigenen Schwerkraft widersetzen. Die äußeren Schichten des Sterns schwellen an – ein Prozess, der die Erde zerstören könnte –, während der Kern in einen extrem dichten Zustand kollabiert und einen Sternüberrest zurücklässt. Ist der Gravitationskollaps des Kerns vollständig, wird der Sternüberrest ein Schwarzes Loch sein – ein Raum-Zeit-Bereich, der so dicht ist, dass nicht einmal Licht entweichen kann.

Die Sonne wird jedoch nicht zu einem Schwarzen Loch. „Es ist ganz einfach: Die Sonne hat nicht genug Masse, um zu einem Schwarzen Loch zu werden“, sagte Xavier Calmet, Experte für Schwarze Löcher und Professor für Physik an der University of Sussex (Großbritannien).

Ob ein Stern zu einem Schwarzen Loch werden kann, hängt von vielen Faktoren ab, darunter Zusammensetzung, Rotation und Entwicklung. Die wichtigste Voraussetzung ist jedoch die richtige Masse. „Sterne mit einer Anfangsmasse von 20 bis 25 Sonnenmassen haben das Potenzial, den für die Bildung eines Schwarzen Lochs notwendigen Gravitationskollaps zu erleiden“, sagte Calmet.

J. Robert Oppenheimer und seine Kollegen berechneten erstmals diese Schwelle, die sogenannte Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Grenze. Wissenschaftler gehen derzeit davon aus, dass ein sterbender Stern einen Kern mit der zwei- bis dreifachen Sonnenmasse hinterlassen muss, um ein Schwarzes Loch zu bilden.

Wenn einem Stern der Kernbrennstoff 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 (also eine Milliarde Jahre, nachdem sie den Wasserstoff in ihrem Kern verbraucht hat) zu einem Roten Riesen wird, wird sie sich bis zur Umlaufbahn des Mars ausdehnen und die inneren Planeten, möglicherweise auch die Erde, einschließen. Die äußeren Schichten des Roten Riesen werden mit der Zeit abkühlen und sich ausbreiten, wodurch ein planetarischer Nebel um den schwelenden Kern der Sonne entsteht.

Die massereichen Sterne, die Schwarze Löcher bilden, durchlaufen mehrere dieser Kollaps- und Expansionsphasen und verlieren dabei jedes Mal mehr Masse. Der Grund dafür ist, dass der hohe Druck und die hohe Temperatur es den Sternen ermöglichen, schwerere Elemente zu synthetisieren. Dieser Prozess setzt sich fort, bis der Kern des Sterns zu Eisen wird, dem schwersten Element, das ein Stern produzieren kann. Der Stern explodiert dann als Supernova und verliert dabei weitere Masse.

Laut NASA sind typische stellare Schwarze Löcher (die kleinste Art von Schwarzen Löchern, die Astronomen beobachten können) drei- bis zehnmal massereicher als die Sonne und können bis zu 100-mal massereicher sein. Das Schwarze Loch wird schwerer, wenn es das umgebende Gas und den Staub sowie sogar seinen Begleitstern verschluckt, wenn es zuvor Teil eines Doppelsternsystems war.

Die Sonne wird nie das Stadium der Eisenfusion erreichen. Stattdessen wird sie sich laut Calmet zu einem Weißen Zwerg entwickeln, einem dichten Stern von der Größe der Erde. Die Erde wird also nicht den Schrecken 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