Schwarzes Loch frisst Neutronenstern von innen

Was passiert, wenn sich ein Neutronenstern ein Schwarzes Loch einfängt? Das Schwarze Loch frisst den Neutronenstern von innen auf – und spuckt Gold, Platin und Uran ins All. Was nach dem Szenario eines Horrorfilms klingt, könnte ein realer Prozess sein, der die Galaxien mit schweren Elementen anreichert.

Tatsächlich ist das ein bisher nicht zufriedenstellend erklärbares Phänomen: Nach dem Urknall bestand das Weltall nur aus Wasserstoff und Helium. Die schwereren Elemente kamen erst später hinzu, und zwar in dem Maße, wie sie sich im Kern der Stern durch die Fusion leichterer Elemente bildeten. Doch diese Reihe hört bei Eisen auf: Es gibt keine Sterne, die in ihrem Inneren Eisenatome zu noch schwereren Elementen fusionieren könnten. Doch dass diese Stoffe existieren, ist unbestreitbar. Bei Elementen mit mittleren Ordnungszahlen wie etwa Silber weiß man, dass sich diese in Supernova-Explosionen bilden können. Doch für Gold, Platin oder Uran reichen die Energien selbst so gewaltiger Explosionen noch nicht.

Man vermutet, dass das bei Kollisionen von Neutronensternen anders sein könnte. Neutronensterne sind die unfassbar dichten Überbleibsel solcher Explosionen, in der Regel einige Kilometer groß. Forscher der University of California haben eine andere Idee: Sie vermuten, dass aus der Zeit kurz nach dem Urknall noch zahlreiche (so genannte primordiale) Schwarze Löcher übrig sind, die durch zufällige Dichteschwankungen im damals noch sehr dichten Universum entstanden. Wenn nun ein Neutronenstern ein solches (relativ kleines) Schwarzes Loch einfängt, beginnt dieses, den Neutronendstern von innen heraus zu verzehren. Das dauert etwa 10.000 Jahre. In dieser Zeit dreht sich der schrumpfende Neutronenstern immer schneller, wodurch quasi Brocken von ihm ins All geschleudert werden. In diesen Brocken soll sich nun die Synthese von Gold, Platin oder Uran vollziehen.

Ob das eine realistische Vorstellung ist, lässt sich derzeit nur an gewissen Symptomen beobachten. Im Kern der Milchstraße gibt es z.B. heute überraschend wenig Neutronensterne – das läge daran, dass dieser Prozess in unserer Heimatgalaxis bereits weitgehend abgeschlossen ist. Wenn eine Galaxie sehr wenig schwere Elemente enthält, müsste es dort im Umkehrschluss auch sehr wenig Neutronensterne geben. Die Forscher wollen die Interaktion von Neutronensternen und Schwarzen Löchern im nächsten Schritt im Computer simulieren.

Wie ein Schwarzes Loch im Neutronenstern zur Bildung schwerer Elemente führt (Grafik: Alexander Kusenko/UCLA)

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