{"id":25772,"date":"2020-10-14T06:00:51","date_gmt":"2020-10-14T04:00:51","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2020\/10\/14\/der-spaghettisierte-stern-und-das-schwarze-loch-ein-anderer-blick\/"},"modified":"2025-05-14T16:52:09","modified_gmt":"2025-05-14T14:52:09","slug":"der-spaghettisierte-stern-und-das-schwarze-loch-ein-anderer-blick","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2020\/10\/14\/der-spaghettisierte-stern-und-das-schwarze-loch-ein-anderer-blick\/","title":{"rendered":"Der spaghettisierte Stern und das schwarze Loch: Ein anderer Blick"},"content":{"rendered":"

Ein schwarzes Loch „spaghettisiert“ einen Stern! Das klingt dramatisch. Das sieht auch dramatisch aus, zumindest auf den k\u00fcnstlerischen Darstellungen die die Pressemitteilung zu dieser Forschung<\/a> und die meisten Medienberichte begleiten. Und das ist auch<\/i> dramatisch! Es handelt sich um sehr spannende und wichtige Forschung. Die es aber genau deswegen auch verdient hat, dass man einen anderen Blick auf sie wirft. Einen Blick, der nicht nur auf die k\u00fcnstlerischen Darstellungen schaut sondern auf die realen wissenschaftlichen Beobachtungen.<\/p>\n

Die Fakten<\/b><\/p>\n

Schauen wir zu Beginn kurz auf das, was passiert ist. Im Zentrum einer 215 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie befindet sich ein supermassereiches schwarzes Loch. So wie in allen anderen Galaxien<\/a>. So wie auch in unserer eigenen Galaxie<\/a>. Ein Stern aus dieser fernen Galaxie ist dem schwarzen Loch zu nahe gekommen. Dessen starke Gravitationskraft hat den Stern auseinander gerissen; das Gas aus dem der Stern besteht ist in das Loch gefallen und bei diesem Prozess ist jede Menge Energie in Form eines hellen Lichtblitzes freigeworden. Solche Ereignisse hat man auch fr\u00fcher schon<\/a> anderswo<\/a> beobachtet. Dieser spezielle Fall ist aber insofern besonders, als man so etwas noch nie so nah und gleichzeitig so ausf\u00fchrlich beobachten konnte.<\/p>\n

Wie geht das?<\/b><\/p>\n

So. Jetzt hat da sehr coole Forschung stattgefunden. Nur: Wie genau<\/i> ist das passiert? Das, was in den k\u00fcnstlerischen Darstellungen sehr k\u00fcnstlerisch dargestellt ist, hat man so nat\u00fcrlich nicht beobachtet. Nicht einmal ansatzweise. Die realen Beobachtungsdaten sehen eher so aus:<\/p>\n

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Bild: Nicholl et al, 2020<\/a><\/figcaption><\/figure>\n
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Bild: Nicholl et al, 2020<\/a><\/figcaption><\/figure>\n

Diese Bilder stammen aus der originalen Publikation der ForscherInnen: „An outflow powers the optical rise of the nearby, fast-evolving tidal disruption event AT2019qiz“<\/a>. Das erste Bild zeigt die Helligkeit des Objekts im normalen sichtbaren und im ultravioletten Licht im Laufe der Zeit, gemessen mit verschiedenen Instrumenten. Das zweite Bild zeigt die „bolometrische Helligkeit“, also die Gesamtleuchtkraft des Ereignisses im Laufe der Zeit. <\/p>\n

Das sieht nat\u00fcrlich deutlich weniger spektakul\u00e4r aus. Aber so ist es eben in der Wissenschaft und ganz besonders in der Astronomie. Wir k\u00f6nnen nur zum Himmel schauen und das Licht dort untersuchen. Alles andere m\u00fcssen wir aus diesen Rohdaten ableiten. Sofern wir an die Daten komme. Und das ist gerade in diesem speziellen Fall sehr wichtig. Was die ForscherInnen beobachtet war ein sogenannter „Transient“. So nennt man ganz allgemein alles am Himmel, was kurz dauert. Eine Galaxie ist ein paar Milliarden Jahre lang am Himmel; ein Stern oder Planet ebenso. Aber wenn in so einer Galaxie pl\u00f6tzlich ein Stern sein Leben beendet und in Form einer Supernova explodiert, dass ist das ein Ereignis, das nur ein paar Monate oder Jahre lang sichtbar ist. Das ist ein „Transient“, kurz f\u00fcr „Transient astronomical event“, also „vor\u00fcbergehendes astronomisches Ereignis“ und eben weil es vor\u00fcbergehend ist, muss man im richtigen Moment hinschauen. Deswegen gibt es jede Menge Beobachtungsprogramme die nichts anderes tun als den Himmel nach genau solchen Transients absuchen und probieren, die Dinger m\u00f6glichst fr\u00fch zu entdecken. Zum Beispiel die Zwicky Transient Facility<\/a> in Kalifornien. Und genau die hat am 19.09.2019 Alarm geschlagen<\/a> und mit der Bezeichung AT2019qiz<\/i> . Diverse andere Programme haben das Ereignis ebenfalls entdeckt und ihm ihre eigenen Katalognummern verpasst (ATLAS19vfr, Gaia19eks oder PS19gdd falls es jemand genau wissen will). <\/p>\n

Das alles l\u00e4uft automatisch, aber danach kommen die echten Astronominnen und Astronomen ins Spiel. Je schneller man auf den automatischen Alarm reagieren kann und je mehr gro\u00dfe Teleskope man auf das Ding richten kann, desto mehr Daten erh\u00e4lt man. Zuerst ist es wichtig herauszufinden, um was es sich eigentlich handelt. Die Helligkeit einer Supernovaexplosion zum Beispiel folgt ganz bestimmten Gesetzen anhand derer man so ein Ereignis identifizieren kann. In diesem Fall zeigte die erste Klassifikation dass es sich vermutlich um ein „Tidal Disruption Event“ handelt. Also das, was in den Medien gerne als „Spaghettifizierung“ oder „Spaghettisierung“ bezeichnet wird.<\/p>\n

Kurzer Einschub zu kosmischen Spaghetti<\/b><\/p>\n

Ich bin kein Freund der Bezeichnung „Spaghettisierung“. Auch wenn es vom gro\u00dfen Stephen Hawking selbst erfunden wurde, schafft es meiner Meinung nach falsche Vorstellungen von dem, was wirklich passiert. Es geht um das, was in der N\u00e4he eines schwarzen Lochs abl\u00e4uft. Ein schwarzes Loch ist winzig, hat aber trotzdem eine enorme Masse. Das bedeutet, dass man sich der Masse sehr stark ann\u00e4hern kann. So sehr, dass auf einmal die Unterschiede<\/i> in der Gravitationskraft relevant werden. Denn die St\u00e4rke der Gravitation h\u00e4ngt ja vom Abstand ab. Ein Beispiel: Unser Kopf ist – normalerweise – weiter weg vom Zentrum der Erde als unsere F\u00fc\u00dfe. Unser Kopf sp\u00fcrt daher auch eine geringf\u00fcgig kleinere Gravitationskraft als unsere F\u00fc\u00dfe. Was aber absolut keine Rolle spielt, weil diese geringe Distanz angesichts der Gr\u00f6\u00dfe der Erde v\u00f6llig irrelevant ist. Bei einem schwarzen Loch ist das anders: Kommt man dem nahe genug, dann k\u00f6nnen die Unterschiede auch auf so kleinen Skalen gewaltig werden. So sehr, dass es an unseren F\u00fc\u00dfen deutlich<\/i> st\u00e4rker zieht als an unserem Kopf. W\u00fcrden wir uns einem schwarzen Loch zu weit ann\u00e4hern, w\u00fcrden wir also in die L\u00e4nge gezogen; wir w\u00fcrden „spaghettifiziert“. Dar\u00fcber, was mit Menschen in der N\u00e4he eines schwarzen Lochs passiert wird gerade in der Popul\u00e4rwissenschaft viel diskutiert. Und die „Spaghettisierung“ taucht immer wieder auf. Nur das wir Menschen eben nicht aus Nudelteig bestehen: Wenn man zu stark an unseren F\u00fc\u00dfen, Armen oder unserem Kopf zieht, dann rei\u00dfen die Dinger einfach ab! Wir werden nicht spaghettifiziert, wir werden einfach in St\u00fccke gerissen! Also wenn man schon eine K\u00fcchenmetapher haben will, dann mehr in Richtung Pulled Pork<\/a> anstatt Nudeln.<\/p>\n

Verh\u00fcllter Sternentod<\/b><\/p>\n

Sterne in der N\u00e4he eines schwarzen Lochs k\u00f6nnen durchaus ein „normales“ Leben f\u00fchren. Jede Menge Sterne ziehen ihre Runden um schwarze L\u00f6cher ohne das ihnen gro\u00df was passiert (sie helfen h\u00f6chstens ab und zu dabei einen Nobelpreis zu gewinnen<\/a>). Kommen sie aber zu nahe<\/i>, dann sp\u00fcren sie auch die Gezeitenkraft (also die unterschiedliche St\u00e4rke der Gravitationskraft in unterschiedlichen Distanzen) extrem stark. Wird die Gezeitenkraft zu gro\u00df, wird der Stern auseinander gerissen. Genau das ist ein „Tidal Disruption Event“. Der Stern wird gedehnt, zerissen und lange F\u00e4den aus Gas str\u00f6men in das schwarze Loch. Aber nicht einfach so: Das Material heizt sich dabei stark auf, leuchtet hell und jede Menge Energie wird frei. Diese Energie kann Tr\u00fcmmer des Sterns auch nach au\u00dfen<\/i>, also vom schwarzen Loch weg treiben. Es h\u00fcllt sich also quasi in einen Vorhang aus Gas und Staub der die Sicht auf das verstellt, was dort passiert. <\/p>\n