{"id":27744,"date":"2023-08-18T07:00:50","date_gmt":"2023-08-18T05:00:50","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2023\/08\/18\/sternengeschichten-folge-560-quasi-sterne\/"},"modified":"2025-05-14T17:29:14","modified_gmt":"2025-05-14T15:29:14","slug":"sternengeschichten-folge-560-quasi-sterne","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2023\/08\/18\/sternengeschichten-folge-560-quasi-sterne\/","title":{"rendered":"Sternengeschichten Folge 560: Quasi-Sterne"},"content":{"rendered":"<p><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.at\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/SG_Logo.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft size-thumbnail wp-image-12938\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/SG_Logo-150x150-1.png\" alt=\"SG_Logo\" width=\"150\" height=\"150\" \/><\/a><i>Das ist die Transkription einer Folge meines <a href=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/\">Sternengeschichten-Podcasts<\/a>. Die Folge gibt es auch als <a href=\"https:\/\/main.podigee-cdn.net\/media\/podcast_7374_sternengeschichten_episode_1190348_sternengeschichten_folge_560_quasi_sterne.mp3?v=1692174165\">MP3-Download<\/a> und <a href=\"https:\/\/youtu.be\/pG_OpdEkybc\">YouTube-Video<\/a>.<\/i> Und den ganzen Podcast findet ihr auch bei <b><a href=\"https:\/\/open.spotify.com\/show\/0ikLkbZTH9yjuwetyBheXX\">Spotify<\/a><\/b>.<\/p>\n<p><b>Mehr Informationen: [<a href=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/feed\/mp3\">Podcast-Feed<\/a>][<a href=\"https:\/\/itunes.apple.com\/de\/podcast\/sternengeschichten\/id583344780\">iTunes<\/a>][<a href=\"https:\/\/bitlove.org\/astrodicticum\">Bitlove<\/a>][<a href=\"https:\/\/www.facebook.com\/sternengeschichten\">Facebook<\/a>] [<a href=\"https:\/\/twitter.com\/@sternenpodcast\">Twitter<\/a>]<\/b><\/p>\n<p>Wer den Podcast finanziell unterst\u00fctzen m\u00f6chte, kann das hier tun: Mit <a href=\"https:\/\/www.paypal.me\/florianfreistetter\">PayPal<\/a>, <a href=\"https:\/\/www.patreon.com\/sternengeschichten\">Patreon<\/a> oder <a href=\"https:\/\/steadyhq.com\/sternengeschichten\">Steady<\/a>.<\/p>\n<p><span style=\"font-size: xx-small;\">\u00dcber Bewertungen und Kommentare freue ich mich auf allen Kan\u00e4len.<\/span><br \/>\n<script class=\"podigee-podcast-player\" src=\"https:\/\/player.podigee-cdn.net\/podcast-player\/javascripts\/podigee-podcast-player.js\" data-configuration=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/560-sternengeschichten-folge-560-quasi-sterne\/embed?context=external&#038;token=p6qLjTLwTx_aZQ8qXzwtrg\"><\/script><\/p>\n<hr>\n<p><strong>Sternengeschichten Folge 560: Quasi-Sterne<\/strong><\/p>\n<p>In der heutigen Folge der Sternengeschichten geht es um Quasi-Sterne. Und damit sind nicht die &#8222;quasi stellar objects&#8220; gemeint, beziehungsweise die &#8222;Quasare&#8220;; also die aktiven Zentren von fernen Galaxien, von denen ich in Folge 52 schon ausf\u00fchrlich erz\u00e4hlt habe. Die Quasi-Sterne um die es jetzt geht sind, sind wie normale Sterne, nur nicht so ganz. Quasi Sterne eben. Es sind Objekte, die von au\u00dfen so aussehen wie normale Sterne, in deren Inneren sich aber eine \u00dcberraschung verbirgt. Diese kosmischen \u00dcberraschungseier sollte man aber eher geschlossen halten, denn in ihnen gibt es nichts zum Spielen und auch keine Schokolade. Sie sind allerdings \u00e4u\u00dferst spannend und um zu verstehen, warum das so ist, m\u00fcssen wir bei einem ganz anderen Problem anfangen.<\/p>\n<p>Und brauchen daf\u00fcr jetzt doch noch einmal kurz die Quasare, die ich zu Beginn erw\u00e4hnt habe. Wir wissen, dass sich in den Zentren aller gro\u00dfen Galaxien gigantische schwarze L\u00f6cher befinden, deren Masse das Millionen- bis Milliardenfache der Sonnenmasse betragen kann. Solche supermassereichen schwarzen L\u00f6cher k\u00f6nnen ruhig sein oder aktiv, je nachdem was sich in ihrer Umgebung befindet. In jungen Galaxien gibt es jede Menge Gas und Staub und all das wirbelt um das zentrale schwarze Loch herum, bevor es hineinf\u00e4llt. Bei diesem Wirbeln wird elektromagnetische Strahlung freigesetzt und deswegen leuchtet die Umgebung dieser aktiven schwarzen L\u00f6cher enorm hell. So hell, dass man das auch noch in gro\u00dfer Entfernung beobachten kann. Diese aktiven Zentren ferner Galaxien nennt man auch &#8222;Quasare&#8220;; die Zentren von alten Galaxien wie unserer Milchstra\u00dfe sind dagegen ruhiger. Dort ist nur noch sehr wenig Staub und Gas und diese supermassereichen schwarzen L\u00f6cher bringen ihre Umgebung deswegen deutlich weniger stark zum Leuchten.<\/p>\n<p>Dass es supermassereiche L\u00f6cher in den Zentren der Galaxien gibt, wei\u00df man schon lange (dar\u00fcber habe ich in Folge 455 mehr erz\u00e4hlt) und sp\u00e4testens als wir 2019 das erste Bild so eines supermassereichen schwarzen Lochs gemacht haben, besteht dar\u00fcber kein Zweifel mehr. Was wir dagegen nicht gut verstehen, ist die Entstehung dieser Objekte. Wir wissen, wie normale schwarze L\u00f6cher entstehen, also schwarze L\u00f6cher die bis zu ein paar Dutzend Mal schwerer sind als die Sonne. So etwas bildet sich, wenn ein gro\u00dfer Stern am Ende seines Leben keine Kernfusion mehr durchf\u00fchren kann und unter seinem eigenen Gewicht immer weiter in sich zusammenf\u00e4llt. Es gibt aber keine Sterne, die so gro\u00df sind, dass sie zu einem schwarzen Loch kollabieren, dass ein paar Millionen Sonnenmassen hat. <\/p>\n<p>Kein Problem, k\u00f6nnte man denken: Dann entstehen diese gewaltigen schwarzen L\u00f6cher halt in dem viele kleine miteinander verschmelzen. Das ist prinzipiell zwar m\u00f6glich. Aber es braucht Zeit und wir haben mittlerweile aktive Galaxien entdeckt, die nur ein paar hundert Millionen Jahre nach dem Urknall existieren &#8211; und das ist zu kurz, als dass ein supermassereiches schwarzes Loch aus vielen kleinen entstehen kann. Es muss also einen anderen Mechanismus geben; einen Mechanismus, der schwarze L\u00f6cher produziert, die deutlich gr\u00f6\u00dfer sind als sie normalerweise aus dem Kollaps eines Sterns entstehen w\u00fcrden.<\/p>\n<figure id=\"attachment_35164\" aria-describedby=\"caption-attachment-35164\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.at\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/sgraESO.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/sgraESO-1024x1024-1.jpg\" alt=\"\" width=\"640\" height=\"640\" class=\"size-large wp-image-35164\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-35164\" class=\"wp-caption-text\">Supermassereiche schwarze L\u00f6cher sind da, aber wir wissen nicht, warum.<br \/><a href=\"https:\/\/www.eso.org\/public\/austria\/images\/eso2208-eht-mwa\/\">Bild: EHT Collaboration<\/a>, <a href=\"http:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by\/4.0\/\">CC-BY 4.0<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Die Quasi-Sterne sind genau so ein Mechanismus. Und zwar ein hypothetischer, das sage ich am besten gleich dazu. Wir wissen nicht, ob es solche Objekte gibt, aber wenn, dann w\u00e4ren sie enorm faszinierend. Simpel gesagt handelt es sich um einen Stern, in dessen Inneren ein schwarzes Loch sitzt. Nur dass es eben kein echter Stern sein kann; in normalen Sternen findet im Zentrum Kernfusion statt und die sorgt daf\u00fcr, dass so ein Stern \u00fcberhaupt so funktionieren kann, wie ein Stern. Die gro\u00dfen Mengen an Gas aus denen ein Stern besteht, wollen unter ihrer eigenen Schwerkraft immer st\u00e4rker in sich zusammenfallen; die bei der Kernfusion freiwerdende Strahlung dagegen bewegt sich vom Kern nach au\u00dfen und wirkt diesem Kollaps entgegen. Deswegen bleibt ein Stern stabil und es klingt ein wenig seltsam, wenn man behauptet, dass im Kern eines Sterns auch ein schwarzes Loch sein kann. Das schwarze Loch zieht einfach alles an, verschluckt die Gasmassen des Sterns und fertig. Am Ende kriegen wir ein schwarzes Loch und es bleibt weder ein Stern \u00fcbrig, noch ein Quasi-Stern.<\/p>\n<p>Das ist im Prinzip richtig. Aber in Warheit auch ein wenig komplizierter. Gehen wir zur\u00fcck in die Fr\u00fchzeit des Universums, als es noch keine Sterne gab. Nur sehr viel Wasserstoff und Helium; die anderen chemischen Elemente gab es damals noch nicht, denn die m\u00fcssen ja erst durch die nuklearen Prozesse in den Sternen produziert werden. Die gigantischen Gaswolken aus Wasserstoff und Helium kollabieren und bilden nun genau diese ersten Sterne. Es kann aber auch sein, dass die Gaswolke so enorm viel Masse hat, dass sie gleich direkt zu einem schwarzen Loch kollabiert. Und es kann sein, dass da noch viel mehr Masse ist. Dann kriegen wir ein schwarzes Loch mit einer H\u00fclle aus Wasserstoff und Helium. Und warum f\u00e4llt dieses ganze Zeug nicht auch einfach ins schwarze Loch?<\/p>\n<p>Weil schwarze L\u00f6cher eben nicht einfach nur L\u00f6cher sind, in das Zeug kommentarlos hineinf\u00e4llt. Ich hab das zu Beginn schon erw\u00e4hnt: Material in der N\u00e4he eines schwarzen Lochs f\u00e4llt nicht auf direktem Weg hinein, so wie ein Stein, den man in ein Loch im Boden wirft. Es wird beschleunigt; es wirbelt auf spiralf\u00f6rmigen Umlaufbahnen um das Loch herum, bis es irgendwann am Ende dabei so nahe gekommen ist, dass es der Anziehungskraft nicht mehr entkommen kann. Und bei dieser enorm schnellen Bewegung wird das Material so stark aufgeheizt, dass es Strahlung abgibt. Diese Strahlung kann so stark sein, dass sie das verbliebene Material in der Umgebung des schwarzen Lochs regelrecht davon pustet und deswegen kann ein schwarzes Loch auch nicht so einfach beliebig stark anwachsen. Man nennt das das &#8222;Eddington-Limit&#8220;: Wenn ein schwarzes Loch zu viel Zeug verschluckt, entsteht dabei so viel Strahlung, dass der Rest weit hinaus ins All gedr\u00fcckt wird und nicht mehr ins Loch fallen kann. Das Wachstum des schwarzen Lochs hat also eine eingebaute Grenze und das ist ein Problem, wenn wir auf der Suche nach einem Mechanismus sind, der \u00fcberdurchschnittlich gro\u00dfe schwarze L\u00f6cher produziert.<\/p>\n<p>Es ist allerdings nur auf den ersten Blick ein Problem. Auf den zweiten Blick sieht die Situation n\u00e4mlich so \u00e4hnlich aus, wie ich es vorhin kurz bei den normalen Sternen erz\u00e4hlt habe. Die Gravitation will den Stern kollabieren lassen; der Strahlungsdruck der Kernfusion wirkt dem entgegen und es entsteht ein Gleichgewicht, dass den Stern stabil h\u00e4lt. Jetzt haben wir eine sehr gro\u00dfe Menge an Gas, die kollabiert. Ein schwarzes Loch entsteht; verschluckt noch mehr Material und dabei wird Strahlung frei, die nach au\u00dfen dr\u00e4ngt. Wenn die Gash\u00fclle um das schwarze Loch aber aussreichend viel Masse hat, dann kann sie durch diese Strahlung NICHT weggedr\u00fcckt werden. Wir kriegen ein Gleichgewicht, zwischen der Strahlung die aus der Umgebung des schwarzen Lochs frei wird und der Gravitationskraft der Gash\u00fclle. Und auch hier kann am Ende eine Art von Gleichgewicht entstehen. Kein dauerhaftes nat\u00fcrlich. Die Strahlung die aus der Umgebung des schwarzen Lochs kommt, reicht nicht, um die \u00e4u\u00dfere Gash\u00fclle davon zu pusten. Sie kann sie aber auch nicht dauerhaft auf Abstand zum schwarzen Loch halten. Das hei\u00dft, es f\u00e4llt weiterhin st\u00e4ndig Material aus der H\u00fclle ins Loch; das Loch w\u00e4chst &#8211; langsam &#8211; immer weiter, bis die Gash\u00fclle irgendwann komplett weg ist. Es dauert circa 7 Millionen Jahre, bis alles verschluckt ist, aber w\u00e4hrend dieses Vorgangs w\u00fcrde das Objekt von au\u00dfen so aussehen, wie ein gro\u00dfer, hei\u00dfer Stern, obwohl er alles andere ist als ein normaler Stern.<\/p>\n<p>&#8222;Gro\u00df&#8220; hei\u00dft hier wirklich gro\u00df: Ein solcher Quasi-Stern h\u00e4tte eine Masse von circa 10 Millionen Sonnenmassen; so viel wie manche sehr kleine Galaxien. Und der Quasi-Stern ist zwar gro\u00df, aber definitiv kleiner als eine Galaxie, weil eben ein gro\u00dfer Teil der Masse im schwarzen Loch in seinem Inneren sitzt. Die \u00e4u\u00dfersten Schichten der Gash\u00fclle, die das Loch umgeben h\u00e4tten eine Temperatur von circa 10.000 Grad, was circa doppelt so viel ist als bei der Sonne, aber nicht unbedingt untypisch f\u00fcr Sterne. <\/p>\n<figure id=\"attachment_36611\" aria-describedby=\"caption-attachment-36611\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.at\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/Quasi-star_size_comparison.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Quasi-star_size_comparison-980x1024-1.png\" alt=\"\" width=\"640\" height=\"669\" class=\"size-large wp-image-36611\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-36611\" class=\"wp-caption-text\">Gr\u00f6\u00dfenvergleich von Quasisternen und Sternen (<a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/File:Quasi-star_size_comparison.png\">Bild: Sauropodomorph, CC-BY-0<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Wichtig ist aber, was am Ende passiert: Nachdem das schwarze Loch die gesamten Gasmassen verschluckt hat, hat es eine Masse von ein paar tausend Sonnenmassen und das ist deutlich mehr, als es normalerweise haben k\u00f6nnte. Denn normalerweise w\u00fcrde eben das Eddington-Limit verhindern, dass ein schwarzes Loch zu stark w\u00e4chst. Weil wir bei einem Quasi-Stern aber genau die richtigen Bedingungen haben; weil die Masse der Gash\u00fclle genau gro\u00df genug ist, um NICHT durch die Strahlung davon gepustet zu werden; weil wir hier das schwarze Loch quasi langsam genug f\u00fcttern: Deswegen kann es \u00fcber sein normales Limit hinaus wachsen. Und wenn so etwas oft genug vorkommt und es ausreichend viele solcher schwarzen L\u00f6cher gibt, die aus Quasi-Sternen entstanden sind, und DIE miteinander verschmelzen, dann k\u00f6nnte das schnell genug passieren, um zu erkl\u00e4ren, wie die supermassereichen schwarzen L\u00f6cher entstanden sind, die wir heute beobachten.<\/p>\n<p>Die ganze Sache klingt plausibel; ist aber eben nur eine Hypothese. Und eine, die schwer zu \u00fcberpr\u00fcfen ist. Quasi-Sterne kann es nur im fr\u00fchen Universum gegeben haben. Sie k\u00f6nnen nur aus Gaswolken entstehen, die aus Wasserstoff und Helium bestehen. Beziehungsweise: Sie k\u00f6nnen nur aus Gaswolken entstehen, in denen au\u00dfer Wasserstoff und Helium sonst keine anderen Elemente enthalten sind. Warum das so ist, ist fast schon wieder ein Thema f\u00fcr eine eigene Sternengeschichte. Aber ganz kurz erkl\u00e4rt: Wie gro\u00df eine Gaswolke beziehungsweise ein Protostern werden kann, h\u00e4ngt unter anderem auch von der F\u00e4higkeit des Gases ab, sich selbst zu k\u00fchlen. Ansonsten landen wir wieder beim Eddington-Limit: Wenn die Gasmassen zu hei\u00df werden, dann k\u00f6nnen sie nicht mehr zu einem kompakteren Objekt wie einem Stern kollabieren sondern fliegen auseinander. Aus diversen Gr\u00fcnden, auf die ich hier jetzt nicht eingehen m\u00f6chte, l\u00e4uft der K\u00fchlungsprozess effizienter, wenn in einer Gaswolke nicht nur Wasserstoff und Helium vorhanden sind, sondern auch andere chemische Elemente. Die gab es aber im fr\u00fchen Universum nicht; und deswegen waren damals sehr, sehr gro\u00dfe Gaswolken n\u00f6tig, mit ausreichend viel Masse, um die ersten Sterne entstehen zu lassen. Nur solche gro\u00dfen Massen konnten ausreichend viel Gravitationskraft aufbringen, um trotz der schlechteren K\u00fchlung zu Sternen zu kollabieren. Deswegen waren die erste Sterne im Universum so viel gr\u00f6\u00dfer als die Nachfolgegenerationen, denen dann ja schon die chemischen Elemente zur Verf\u00fcgung standen, die diese ersten Sterne bei der Kernfusion erzeugt haben.<\/p>\n<p>F\u00fcr einen Quasi-Stern braucht man aber noch viel mehr kollabierende Masse und wenn man das mit einer &#8222;modernen&#8220; Gaswolke aus dem heutigen Universum versuchen w\u00fcrde, w\u00fcrde das nicht klappen. Es kann sie nur im fr\u00fchen Universum gegeben haben und ein paar Millionen Jahre sp\u00e4ter waren sie schon wieder verschwunden und zu gro\u00dfen schwarzen L\u00f6chern geworden. <\/p>\n<p>Irgendwie m\u00fcssen die supermassereichen schwarzen L\u00f6cher entstanden sein; immerhin wissen wir ja, dass sie da sind. Vielleicht waren die Quasi-Sterne im fr\u00fchen Universum ihr Ursprung. Und vielleicht finden wir irgendwann auch noch einen Weg, das zweifelsfrei nachzuweisen. Bis dahin bleibt es weiter spannend; ganz ohne Schokolode. <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg08.met.vgwort.de\/na\/aff8e7b40cd74d0a89592531622591c6\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Das ist die Transkription einer Folge meines Sternengeschichten-Podcasts. Die Folge gibt es auch als MP3-Download und YouTube-Video. Und den ganzen Podcast findet ihr auch bei Spotify. 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