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 5 Milliarden Jahren wird die Sonne das Ende ihrer Phase der Verbrennung von Kernbrennstoff erreichen und nicht länger in der Lage sein, sich durch ihre eigene Schwerkraft zu stützen. Die äußeren Schichten des Sterns würden anschwellen – ein Prozess, der die Erde zerstören könnte –, während der Kern in einen extrem dichten Zustand kollabieren und einen Sternüberrest zurücklassen würde. Wenn der Gravitationskollaps des Kerns eines Sterns vollständig ist, bleibt als Sternüberrest ein Schwarzes Loch übrig – ein Bereich der Raumzeit, dessen Gravitationseinfluss so groß ist, dass nicht einmal Licht entkommen 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, die 20 bis 25 Mal so groß ist wie die der Sonne, haben das Potenzial, den Gravitationskollaps zu erleben, der zur Bildung eines Schwarzen Lochs notwendig ist“, sagte Calmet.
J. Robert Oppenheimer und Kollegen waren die ersten, die diesen Schwellenwert berechneten, der als Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Grenze bezeichnet wird. Derzeit gehen Wissenschaftler davon aus, dass ein sterbender Stern einen Kern mit der zwei- bis dreimal größeren Masse der Sonne hinterlassen muss, damit ein Schwarzes Loch entsteht.
Wenn einem Stern der Kernbrennstoff im Kern ausgeht, wird die Kernfusion von Wasserstoff zu Helium in den äußeren Schichten fortgesetzt. Wenn der Kern kollabiert, dehnen sich die äußeren Schichten aus und der Stern tritt in die Phase des Roten Riesen ein.
Wenn die Sonne in etwa 6 Milliarden Jahren (das heißt, eine Milliarde Jahre, nachdem sie den Wasserstoff in ihrem Kern aufgebraucht hat) zu einem roten Riesen wird, wird sie sich bis auf die Umlaufbahn des Mars ausdehnen und die inneren Planeten, möglicherweise auch die Erde, verschlingen. Die äußeren Schichten des Roten Riesen kühlen mit der Zeit ab und breiten sich aus, wodurch ein planetarischer Nebel um den schwelenden Kern der Sonne entsteht.
Die massereichen Sterne, aus denen Schwarze Löcher entstehen, müssen mehrere solcher Phasen des Kollapses und der Expansion durchlaufen und verlieren dabei jedes Mal mehr Masse. Der Grund dafür ist, dass Sterne bei hohem Druck und hoher Temperatur schwerere Elemente synthetisieren können. Dieser Prozess setzt sich fort, bis der Kern des Sterns aus Eisen besteht, dem schwersten Element, das ein Stern produzieren kann, und der Stern als Supernova explodiert und dabei noch mehr Masse verliert.
Laut NASA sind typische stellare Schwarze Löcher (die kleinste Art Schwarzer Löcher, die von Astronomen beobachtet wird) drei- bis zehnmal massereicher als die Sonne, und dieser Wert kann bis zu 100-mal so hoch sein. Das Schwarze Loch wird massereicher, wenn es das umgebende Gas und den Staub und sogar seinen Begleitstern verschluckt, wenn es sich zuvor in einem Doppelsternsystem befand.
Die Sonne wird niemals das Stadium der Eisensynthese erreichen. Stattdessen wird er sich laut Calmet zu einem Weißen Zwerg entwickeln, einem dichten Stern von etwa der Größe der Erde. Daher wird die Erde nicht den Schrecken erleben müssen, von einem schwarzen Loch verschluckt zu werden.
Thu Thao (Laut Live Science )
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