Hawkings Kosmos einfach erklaert

Löcher – die so groß sind wie der Bodensee – viel Materie schlucken, wachsen sie zu mittelgroßen heran. Manche von ihnen avancieren sogar zu supermassereichen Schwarzen Löchern durch noch mehr Nachschub an Gas, Staub und Sternen sowie durch die Verschmelzung mit stellaren und mittelgroßen Schwarzen Löchern. Fast jede große Galaxie beherbergt in ihrem Zentrum einen solchen Schwerkraftschlund von der Größe unseres Sonnensystems. Vielleicht gibt es sogar noch eine vierte Größenklasse ganz anderen Ursprungs: Schwarze Mini-Löcher. Sie wären in der Regel kleiner als ein Atomkern und sofort nach dem Urknall entstanden – oder könnten künftig in Teilchenbeschleunigern erzeugt werden.
    Schwarze Löcher sind also nicht nur alles vernichtende Malströme, sondern auch extreme Energieschleudern. Wenn sie Materie verschlingen, werden in ihrer Umgebung enorme Mengen an Strahlung freigesetzt. Außerdem entstehen hochenergetische Teilchenströme (Jets), die von Magnetfeldern gebündelt und oft fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Diese Jets schießen weit hinaus ins All, können Gaswolken aufheizen, durcheinander wirbeln und sogar die Entstehungsrate neuer Sterne entweder erhöhen oder verringern. Das macht Schwarze Löcher außerordentlich kreativ: Obwohl selbst die massereichsten im Zentrum der Galaxien nicht größer als unser Sonnensystem werden können, prägen sie ihre Umwelt über Tausende von Lichtjahren hinweg und beeinflussen so entscheidend die Entwicklung ihrer Heimatgalaxien. Das ist sehr erstaunlich, denn das Größenverhältnis einer Galaxie zu ihrem finsteren Herz ist vergleichbar mit dem von der Erde zu einem einzelnen Menschen.
    Kosmischer Leuchtturm: Nicht nur um stellare, sondern auch um supermassereiche Schwarze Löcher rotieren Akkretionsscheiben. Und es entstehen hochenergetische Teilchenströme (Jets), die teilweise noch viele Tausend Lichtjahre entfernte Gaswolken zum Leuchten anregen. Dieses Foto zeigt den Jet der 50 Millionen Lichtjahre fernen Elliptischen Riesengalaxie M 87 im Sternbild Jungfrau. Solche Energiegewitter prägen das Erscheinungsbild und die Entwicklungsgeschichte (beispielsweise Sternentstehungsrate) ganzer Galaxien.
› Kollaps ins Bodenlose
    Schwarze Löcher sind die Folge der brachialsten Vorgänge im All – der Explosion ausgebrannter Sterne. Das Schicksal der Sterne hängt grundsätzlich von ihrer Masse und Zusammensetzung ab ( Grafik, hier ). Geht ihr „Brennstoff“ zur Neige (die Kernfusion liefert nur bis zum Element Eisen Energie), blähen sie sich erst gewaltig auf und stürzen dann in sich zusammen. Das geschieht umso schneller, je massereicher ein Stern ist – Verschwendung führt gewissermaßen zu einem frühen Ende. Jeder Stern wird zu einem Roten Riesen (oder zu einem bläulichen). So auch unsere Sonne – aber erst in 7,6 Milliarden Jahren, und dann wird sie die Planeten Merkur, Venus sowie die längst tote, heiße Erde verschlingen.
    Riesensterne mit der Masse unterhalb eines kritischen Grenzwerts – leichter als 1,4 Sonnenmassen – ziehen sich am Ende zu einem Weißen Zwerg zusammen. Das wird auch die Sonne tun. Solche „nackten“ Sternkerne sind nicht viel größer als die Erde, aber wesentlich massereicher. Sie haben eine Dichte von über einer Tonne pro Kubikzentimeter und bestehen aus entarteter, dicht gepackter Materie: komprimierten Atomkernen in einem Elektronengas. Zu den bekanntesten Beispielen zählen die Begleiter der Sterne Sirius und Prokyon.
    Riesen mit mehr als dem 1,4-fachen der Masse unserer Sonne explodieren. Sie setzen für ein paar Minuten mehr Energie frei als alle friedlich leuchtenden Sterne einer ganzen Galaxie. Eine solche gewaltige Detonation heißt Supernova. Dabei werden die äußeren Schichten des ausgebrannten Sterns mit etwa 1000 Kilometer pro Sekunde ins All geschleudert. Die Trümmer bereichern den kosmischen Materiekreislauf und können als Rohstoff für die Bildung neuer Sterne und Planeten dienen. Auch die Erde entstand zum Teil aus der Asche solcher Stern-explosionen. Und in Meteoriten – also Steinen, die vom Himmel auf die Erde gefallen sind – haben Wissenschaftler sogar Spurenelemente mehrerer Supernovae nachgewiesen, deren Absprengsel in die Urkörper eingebaut wurden, aus denen unser Sonnensystem vor 4,6 Milliarden Jahren