Mini-Urknall im InnerenDas ist der vielleicht seltsamste Stern im Universum
Es gibt in der Theorie ein kosmisches Objekt, das fast genauso merkwürdig ist wie ein Schwarzes Loch: ein Gravastern. Forscher beschreiben nun erstmals, wie diese Sterne entstehen könnten. In deren Inneren tragen sich dabei Dinge zu, die nur schwer vorstellbar sind.
Draußen im Universum gibt es viele seltsame Dinge. Dazu zählen Schwarze Löcher, welche die menschliche Vorstellungskraft und die Physik an ihre Grenzen bringen. Vor etwa 25 Jahren haben Forscher noch etwas ähnlich Seltsames vorhergesagt - ein Schwarzes Loch, das eigentlich noch ein Stern ist: ein Gravastern. Seine Existenz lässt sich aus den Theorien Albert Einsteins ableiten. Doch wie entstehen diese merkwürdigen Objekte? Das beschreibt ein Forscherteam nun zum ersten Mal.
In einer neuen Studie haben die zwei Forscher von der Goethe-Universität in Frankfurt am Main ausgerechnet, wie sich ein Gravastern aus einem kollabierenden Riesenstern bildet, allerdings ohne zum Schwarzen Loch zu werden. Der Hintergrund: Massereiche Sterne fallen in sich zusammen, wenn ihr ganzer Treibstoff verbraucht ist.
Lange ging man davon aus, dass die restliche Masse des toten Sterns sich dann in einem unendlich kleinen und unendlich dichten Punkt zu einer sogenannten Singularität zusammenballt. Diese bildet dann das Zentrum eines Schwarzen Lochs. Doch beim Gravastern passiert genau das nicht, sondern etwas anderes, aber nicht weniger Seltsames: In seinem Inneren gibt es einen Urknall, der ein neues Mini-Universum entstehen lässt.
Mini-Urknall verhindert den Kollaps
Dieser Urknall im Inneren eines kollabierenden Sterns sorgt laut den beiden theoretischen Physikern Luciano Rezzolla und Daniel Jampolski dafür, dass die Masse des Sterns eben nicht zu einer Singularität eines Schwarzen Lochs zusammengequetscht wird. Es bildet sich vielmehr ein stabiler Gravastern, der eine hauchdünne Hülle hat und mit dunkler Energie gefüllt ist.
"Der Urknall des entstehenden Universums kann sich erst dann entfalten, wenn der Stern schon nahezu zu einem Schwarzen Loch kollabiert ist", erklärte Jampolski laut einer Mitteilung der Universität. "Wir können uns leichter vorstellen, dass der Urknall erst ganz spät einsetzt, wenn die Materie schon stark zusammengepresst worden ist, und zu neuen Effekten führt."
Schwarze Löcher sorgen für Kopfzerbrechen
Dieser Gravastern, der bisher noch nicht beobachtet wurde, soll die physikalischen Probleme lösen, vor die Forscher mit der Existenz Schwarze Löcher gestellt werden. Die für Schwarze Löcher notwendige Singularität sorgt bei Wissenschaftlern für Kopfzerbrechen, denn in ihr sind alle Gesetze der Physik aufgehoben - sogar Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie.
Machen Gravasterne Schwarze Löcher überflüssig? "Nach Alternativen zu Schwarzen Löchern zu suchen bedeutet nicht, an ihnen zu zweifeln", betont Co-Autor Rezzolla. Schwarze Löcher würden immer noch als die naheliegendste und eleganteste Erklärung für das Ende eines gravitativen Kollapses eines Sterns gelten. Dennoch sei in der theoretischen Physik ein unvoreingenommener Blick auf das Unbekannte unerlässlich. "Die Geschichte hat uns mehr als einmal gezeigt, dass aus unkonventionellen Ideen irgendwann etablierte Lehrmeinungen werden", so Rezzolla.
Ihre Studie haben die Forscher im Fachmagazin "Physical Review D" veröffentlicht.