Hawkings Kosmos einfach erklaert

entstand.
    Doch nicht alle Materie wird bei einer Supernova ins All geschleudert. Der Kern des Sterns kollabiert nämlich unter seiner eigenen Schwerkraft und bildet eine extrem dichte, kompakte Sternruine. In der Mehrzahl der Fälle ist dies ein sogenannter Neutronenstern. Wie sein Name schon andeutet, besteht er überwiegend aus Neutronen. Diese elektrisch neutralen Teilchen entstanden in Massen, als beim Kernkollaps die Elektronen gleichsam in die Protonen „hineingedrückt“ wurden. Neutronensterne sind nur etwa 20 Kilometer groß und so dicht, dass ein Teelöffel ihrer Materie über 100 Millionen Tonnen wiegen würde. Die gesamte Wassermenge der fünf Großen Seen zwischen Kanada und den USA ließe sich problemlos in ein Spülbecken packen, wäre sie so stark komprimiert wie die Materie eines Neutronensterns.
    Ãœberschreitet der Sternkern eine bestimmte Masse, die sogenannte Oppenheimer-Volkoff-Grenze, kommt der Kollaps aber nicht bei einem Neutronenstern zum Halten. Nicht einmal die Starke Wechselwirkung – die stärkste Naturkraft, die nur im subatomaren Bereich herrscht – kann der Gravitation dann noch Paroli bieten. Es gibt somit quasi keine Halten mehr und der Zusammenbruch der Materie führt ins Bodenlose. Dann entsteht ein Schwarzes Loch.
    Entdeckt hat dies bereits 1939 der amerikanische Physiker Julius Robert Oppenheimer – der spätere „Vater“ der ersten Atombombe – zusammen mit seinen Studenten Hartland Snyder und Michael Volkoff in Princeton. Die Oppenheimer-Volkoff-Grenze liegt bei etwa drei Sonnenmassen. Allerdings muss der ganze Vorläuferstern mindestens 30 Sonnenmassen besitzen, weil er den Hauptteil seiner Materie zuerst als Sternwind und dann bei der Supernova-Explosion ins All bläst.
    Kurioserweise widerlegte Oppenheimer – ohne zunächst überhaupt davon zu wissen – sogar Albert Einstein, auf dessen Relativitätstheorie sich die Berechnungen doch maßgeblich stützten. Der hatte zwei Monate vorher einen Artikel veröffentlicht, in dem er zeigen wollte, dass die Lösung von Karl Schwarzschild physikalisch unplausibel sei. Aber seine Annahmen waren zu simpel und unrealistisch. „Obwohl Einsteins Überlegung in sich schlüssig ist, geht seine Schlussfolgerung am Thema vorbei“, kommentierte der amerikanische Physiker Jeremy Bernstein später. „Mich hat sehr berührt, dass der damals sechzigjährige Einstein in seinem Artikel Tabellen mit numerischen Resultaten anführt, die er mit einem Rechenschieber gewonnen haben muss. Heute ist der Artikel so überholt wie dieses Instrument.“.
    Supernova oder Weißer Zwerg: Das Schicksal der Sterne hängt vor allem von ihrer Anfangsmasse ab sowie vom Anteil an den Elementen, die schwerer sind als Wasserstoff und Helium. Die ersten Sterne im All (beige markierte Zone unten) bestanden nur aus diesen beiden leichtesten Elementen. Alle Sterne mit weniger als neun bis zehn Sonnenmassen enden unspektakulär als Weiße Zwerge. Massereichere explodieren dagegen als Super- oder gar Hypernova und sprengen ihre Außenschichten ins All (schon vorher verlieren die massereichsten ihre äußerste Wasserstoff-Hülle). Übrig bleibt eine kompakte Ruine: ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch. Manche Sterne im frühen Universum wurden sogar vollständig zerrissen. Die Grafik zeigt nur das Schicksal von Einzelsternen. Komplizierter sind die Verhältnisse bei Doppelsternen, falls einer vom anderen Materie entreißt und sich einverleibt.
› Standbilder und Spaghettifizierung
    Sturz ohne Ende: Schwarze Löcher entstehen beim Kollaps ausgebrannter massereicher Riesensterne, wenn die Schwerkraft der verdichteten Materie so groß ist, dass nicht einmal mehr Licht entrinnen kann (in der Relativitätstheorie wird das durch Lichtkegel beschrieben, die auch die Kausalität anzeigen). Im Rahmen der Relativitätstheorie wird alles in einer Singularität zermalmt und die Außenwelt ist völlig von den Vorgängen im Inneren eines Schwarzen Lochs – jenseits seines Ereignishorizonts – abgeschlossen.
    Schwarze Löcher sind nicht nur die einfachsten, sondern auch die verrücktesten Objekte im All. Ihre Schwerkraft ist so hoch, dass sie gemäß der Relativitätstheorie Licht nicht nur krümmen, sondern in einem bestimmten Abstand sogar auf eine kreisförmige Bahn um sich herum zwingen