×

Мы используем cookie-файлы, чтобы сделать работу LingQ лучше. Находясь на нашем сайте, вы соглашаетесь на наши правила обработки файлов «cookie».


image

yazovs stuff, Das Größte, das jemals im Universum existierte: Quasi-Sterne

Das Größte, das jemals im Universum existierte: Quasi-Sterne

Quasi-Sterne waren vielleicht die größten Sterne, die es je gegeben hat. Sie leuchteten

heller als Galaxien und waren größer als jeder Stern, den es heute gibt oder auch in

Zukunft mal geben könnte. Aber was sie, abgesehen von ihrer Größe, so besonders und merkwürdig

macht, ist der kosmische Parasit in ihrem Inneren - ein unersättliches schwarzes Loch.

Aber wie geht das überhaupt?

Quasi-Sterne sind noch verrückter als schwarze Löcher: Sie werfen alles über den Haufen,

was wir über die Entstehung und das Wachstum von Sternen zu wissen meinen. Wenn überhaupt,

konnte es sie nur für eine kurze Zeit im frühen Universum geben, aber wenn es sie

wirklich gab, würde das eines der größten Rätsel der Kosmologie lösen.

Quasi-Sterne waren in jeder Hinsicht völlig überdimensioniert. Die massereichsten Sterne

heute haben vielleicht etwa 300 Sonnenmassen - ein Quasi-Stern hatte bis zu 10 Millionen

Sonnenmassen aus fast reinem Wasserstoff. Visualisieren wir mal, was das bedeutet. Die

Sonne. Wezen. LL Pegasi. Der größte Stern. Und dann ein Quasi-Stern. Seine Größe ist

unfassbar: 800.000 mal größer als die Sonne,380 mal größer als der größte heute bekannte

Stern.

Und tief unter seiner Oberfläche verbirgt sich ein schwarzes Loch, das sich rasend schnell

ausdehnt, während es jede Sekunde Milliarden Tonnen Materie verschlingt.

Normalerweise entstehen Sterne aus riesigen Wolken, Ansammlungen von tausenden bis Millionen

Sonnenmassen aus hauptsächlich Wasserstoff. Dort sammelt sich Materie an den dichtesten

Orte an, die dadurch immer dichter werden und deshalb die Anziehungskraft immer größer,

wodurch sie immer schneller wachsen. Schließlich entsteht so viel Hitze und Druck, dass das

Fusionsreaktionen in Gang setzt und ein neuer Stern entsteht. Das beschränkt aber auch

das Wachstum: Die Kernfusion gibt so viel Strahlungsenergie ab, dass die umliegende

Gaswolke weggeblasen wird und der neue Baby-Stern keine Masse mehr einsammeln kann.

Jetzt steckt der Stern zwischen zwei Kräften: Der Gravitation, die nach innen wirkt und

den Stern zerquetschen will, und der Strahlung von der Fusion, die nach außen drückt und

den Stern zu zerreißen droht. Nach Millionen bis Milliarden Jahren geht dem Kern der Brennstoff

aus und dieses Gleichgewicht gerät aus den Fugen, was den Stern zerstört.

Aber Quasi-Sterne sind anders. Ganz anders.

Die Monster des frühen Universums

Einige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall, als das Universum noch viel kleiner war, war

die ganze existierende Materie noch viel konzentrierter. Das Universum war viel dichter und heißer.

Dunkle Materie spielte die Hauptrolle , sie bildeten riesige Strukturen, sogenannte Dunkle-Materie-Halos.

Diese Dunkle-Materie-Halos waren so massereich, dass sie unglaubliche Mengen Wasserstoffgase

anzogen und konzentrierten. verdichteten. Das waren die Geburtsstätten der ersten Sterne

und Galaxien.

Es entstanden epische Wasserstoffwolken, manche davon so massereich wie 100 Millionen Sonnen,

mehr als die Masse kleiner Galaxien. In dieser einzigartigen Umgebung, die es so nie wieder

geben wird, zog die enorme Anziehungskraft der Dunkle-Materie-Halos Gas ins Zentrum,

wodurch extrem massereiche Sterne entstanden.

Wie bereits erwähnt, bläst ein neugeborener Stern die Gaswolke, aus der er entstanden

ist, weg - aber diese gigantischen Gaswolken im frühen Universum waren so gross und so

massereich, dass sich auch nach ihrer Entstehung immer noch mehr Gas um den neuen Stern anhäufte

und ihn zu einer unglaublichen Größe anwachsen ließ.

Der junge Stern ist gezwungen zu wachsen und zu wachsen, wodurch er immer massereicher

wird, in manchen Fällen sogar bis zu zehn Millionen mal die Masse unserer Sonne. Von

der Anziehungskraft erdrückt, wird der Kern immer heißer und drückt verzweifelt nach

außen, um zu explodieren - aber erfolglos. Masse und Druck sind einfach zu hoch. Dieses

Gleichgewicht kann unmöglich aufrechterhalten werden.

Wie eine Supernova in Zeitraffer wird der Kern zu einem schwarzen Loch zerdrückt. Normalerweise

wäre das das Ende - heutige Sterne werden zu einer Supernova, es entsteht ein schwarzes

Loch und alles beruhigt sich wieder. Aber in diesem Fall überlebt der Stern seinen

eigenen Tod.

Eine gewaltige Explosion erschüttert den Stern von innen, aber es reicht nicht - der

Stern ist so groß und massereich, dass selbst eine Supernova ihn nicht zerstören kann.

Aber jetzt hat er ein schwarzes Loch als Herz. Es ist winzig, nur gerade einige zehn Kilometer

im Zentrum von etwas von der Größe des Sonnensystems.

Das Monster wächst

Sterne entstehen durch Gase, die sich immer schneller rotieren und kollabieren. Deshalb

drehen sie sich. Entsteht nun ein schwarzes Loch aus dem Kern eines Sterns, behält das

diesen Drehimpuls. Dadurch fällt die Masse, die es anzieht, nicht gerade hinein, sondern

umkreist das schwarze Loch immer schneller in immer enger werdenden Kreisen. Es entsteht

eine Akkretionsscheibe, wo das Gas fast mit Lichtgeschwindigkeit kreist und immer nur

ein kleiner Teil des Gases wirklich hineinfällt. Schwarze Löcher tischen quasi jede Menge

Essen auf, um dann nur etwas zu naschen.

In der Akkretionsscheibe gefangen zu sein macht aber keinen Spass: Reibung und Kollisionen

zwischen den Teilchen heizen die Masse auf Millionen Grad Celsius auf. Sich aktiv ernährende

schwarze Löcher haben unglaublich heiße und mächtige Akkretionsscheiben. Diese Hitze

beschränkt ebenfalls, wie viel ein schwarzes Loch verschlingen kann, denn wie bei den Kernen

von Sternen entlässt das superheisse Material eine Strahlung, die einen Großteil des Futters

in seiner Umgebung wegbläst. Selbst wenn ein schwarzes Loch also unendlich Futter zur

Verfügung hätte, könnte es trotzdem nur langsam wachsen.

Bei einem schwarzen Loch in der Mitte eines Quasi-Sterns ist das anders. Der enorme umgebende

Druck presst Materie direkt ins schwarze Loch und umgeht damit sämtliche Einschränkungen,

wie schnell dieses futtern kann. Dieser gewaltige Vorgang setzt so viel Energie frei, dass die

Akkretionsscheibe noch heißer wird und mehr Strahlung abgibt, als das ein Sternenkern

je könnte - genug, um gegen das Gewicht von 10 Millionen Sonnen anzukommen. Ein unglaublich

brenzliges Gleichgewicht entsteht - Millionen Sonnenmassen, die nach innen drücken, und

die wütende Strahlung eines zwangsgefütterten schwarzen Lochs, die nach außen drückt.

Für die nächsten paar Millionen Jahre zehrt sich der Quasi-Stern von innen heraus selbst

auf. Das schwarze Loch wächst zu tausenden von Sonnenmassen an, und je größer es wird,

desto schneller frisst es. Dadurch wird der Stern immer heißer und dehnt sich immer weiter

aus. In der letzten Phase ist der Quasi-Stern mehr als 30 mal größer als unser Sonnensystem

- der größte Stern, der je im Universum existiert hat. Die starken Magnetfelder in

seinem Kern speien Plasma aus den Polen des schwarzen Lochs, welche den Stern durchbohren

und ins Universum schießen, wie ein kosmisches Leuchtfeuer. Das muss mit das Beeindruckendste

gewesen sein, was es im Universum je zu sehen gab.

Das ist dann aber auch das Ende. Der Stern ist zu stark gedehnt und die Akkretionsscheibe

im Inneren zu mächtig: Der Parasit zerstört seinen Wirt, indem er ihn zersprengt. Ein

schwarzes Loch mit einer Masse von 100 000 Sonnen macht sich auf die Jagd nach neuer

Beute und lässt nichts zurück außer einem Sternenkadaver.

Die supermassive Frage

Falls Quasi-Sternen existiert haben, könnte eines der größten Rätsel des Universums

lösen.

Die supermassereichen schwarzen Löcher im Zentrum von Galaxien sind eigentlich viel

zu groß. Es sollte sie gar nicht geben.

Schwarze Löcher, die aus normalen Supernovae entstehen, können höchstens ein paar Dutzend

Sonnenmassen erreichen. Und wie vorher erklärt, wachsen sie danach nur noch langsam. Verschmelzen

schwarze Löcher miteinander, können sie zu etwas größeren schwarzen Löchern werden,

bis zu über hundert Sonnenmassen. Es sollte eigentlich aber Milliarden über Milliarden

Jahre dauern, bis sich schwarze Löcher von hunderttausenden oder sogar Millionen Sonnenmassen

gebildet haben.

Aber wir wissen, dass manche supermassereichen schwarzen Löcher schon 690 Millionen Jahre

nach dem Urknall 800 Millionen Sonnenmassen erreicht hatten.

Quasi-Sterne sind eine Art Cheatcode für schwarze Löcher. Falls sie sehr früh in

unserem Universum entstanden sind und die daraus entstandenen schwarzen Löcher tausende

Sonnenmassen hatten, könnten sie der Keim für supermassereiche schwarze Löcher gewesen

sein. Diese Keime haben vielleicht im Zentrum der ersten Galaxien Wurzeln geschlagen, sich

mit anderen verbunden und genug Materie angezogen, um schnell und stetig zu wachsen.

Schon bald könnten wir ihre frühere Existenz nachweisen. Die Sensoren des James Webb Space-Teleskops

erkunden die weitesten Weiten des Universums, um in der Zeit zurückzublicken, zurück zu

den Anfängen des Universums, die wir noch nie zuvor sehen konnten. Mit etwas Glück

könnten wir also bald einen flüchtigen Blick auf diese tragischen Giganten erhaschen, im

kurzen Moment zwischen ihrer Entstehung und ihrer Zerstörung. Bis dahin durchleben wir

diese visuelle Reise hier noch einmal, einfach so zum Spaß. Sterne sind groß - Quasi-Sterne

sind größer.

Das Größte, das jemals im Universum existierte: Quasi-Sterne Το μεγαλύτερο πράγμα που υπήρξε ποτέ στο σύμπαν: οιονεί αστέρια The biggest thing that ever existed in the universe: quasi-stars Lo más grande que ha existido en el universo: las cuasi-estrellas La plus grande chose qui ait jamais existé dans l'univers : les quasi-étoiles La cosa più grande mai esistita nell'universo: le quasi-stelle A maior coisa que alguma vez existiu no universo: as quase-estrelas Самое большое, что когда-либо существовало во Вселенной: квазизвезды Evrende var olmuş en büyük şey: yarı-yıldızlar Найбільше, що коли-небудь існувало у Всесвіті: квазізірки 宇宙中曾經存在過的最大物體:準恆星

Quasi-Sterne waren vielleicht die größten Sterne, die es je gegeben hat. Sie leuchteten

heller als Galaxien und waren größer als jeder Stern, den es heute gibt oder auch in

Zukunft mal geben könnte. Aber was sie, abgesehen von ihrer Größe, so besonders und merkwürdig

macht, ist der kosmische Parasit in ihrem Inneren - ein unersättliches schwarzes Loch.

Aber wie geht das überhaupt?

Quasi-Sterne sind noch verrückter als schwarze Löcher: Sie werfen alles über den Haufen,

was wir über die Entstehung und das Wachstum von Sternen zu wissen meinen. Wenn überhaupt,

konnte es sie nur für eine kurze Zeit im frühen Universum geben, aber wenn es sie

wirklich gab, würde das eines der größten Rätsel der Kosmologie lösen.

Quasi-Sterne waren in jeder Hinsicht völlig überdimensioniert. Die massereichsten Sterne

heute haben vielleicht etwa 300 Sonnenmassen - ein Quasi-Stern hatte bis zu 10 Millionen

Sonnenmassen aus fast reinem Wasserstoff. Visualisieren wir mal, was das bedeutet. Die

Sonne. Wezen. LL Pegasi. Der größte Stern. Und dann ein Quasi-Stern. Seine Größe ist

unfassbar: 800.000 mal größer als die Sonne,380 mal größer als der größte heute bekannte

Stern.

Und tief unter seiner Oberfläche verbirgt sich ein schwarzes Loch, das sich rasend schnell

ausdehnt, während es jede Sekunde Milliarden Tonnen Materie verschlingt.

Normalerweise entstehen Sterne aus riesigen Wolken, Ansammlungen von tausenden bis Millionen

Sonnenmassen aus hauptsächlich Wasserstoff. Dort sammelt sich Materie an den dichtesten

Orte an, die dadurch immer dichter werden und deshalb die Anziehungskraft immer größer,

wodurch sie immer schneller wachsen. Schließlich entsteht so viel Hitze und Druck, dass das

Fusionsreaktionen in Gang setzt und ein neuer Stern entsteht. Das beschränkt aber auch

das Wachstum: Die Kernfusion gibt so viel Strahlungsenergie ab, dass die umliegende

Gaswolke weggeblasen wird und der neue Baby-Stern keine Masse mehr einsammeln kann.

Jetzt steckt der Stern zwischen zwei Kräften: Der Gravitation, die nach innen wirkt und

den Stern zerquetschen will, und der Strahlung von der Fusion, die nach außen drückt und

den Stern zu zerreißen droht. Nach Millionen bis Milliarden Jahren geht dem Kern der Brennstoff

aus und dieses Gleichgewicht gerät aus den Fugen, was den Stern zerstört.

Aber Quasi-Sterne sind anders. Ganz anders.

Die Monster des frühen Universums

Einige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall, als das Universum noch viel kleiner war, war

die ganze existierende Materie noch viel konzentrierter. Das Universum war viel dichter und heißer.

Dunkle Materie spielte die Hauptrolle , sie bildeten riesige Strukturen, sogenannte Dunkle-Materie-Halos.

Diese Dunkle-Materie-Halos waren so massereich, dass sie unglaubliche Mengen Wasserstoffgase

anzogen und konzentrierten. verdichteten. Das waren die Geburtsstätten der ersten Sterne

und Galaxien.

Es entstanden epische Wasserstoffwolken, manche davon so massereich wie 100 Millionen Sonnen,

mehr als die Masse kleiner Galaxien. In dieser einzigartigen Umgebung, die es so nie wieder

geben wird, zog die enorme Anziehungskraft der Dunkle-Materie-Halos Gas ins Zentrum,

wodurch extrem massereiche Sterne entstanden.

Wie bereits erwähnt, bläst ein neugeborener Stern die Gaswolke, aus der er entstanden

ist, weg - aber diese gigantischen Gaswolken im frühen Universum waren so gross und so

massereich, dass sich auch nach ihrer Entstehung immer noch mehr Gas um den neuen Stern anhäufte

und ihn zu einer unglaublichen Größe anwachsen ließ.

Der junge Stern ist gezwungen zu wachsen und zu wachsen, wodurch er immer massereicher

wird, in manchen Fällen sogar bis zu zehn Millionen mal die Masse unserer Sonne. Von

der Anziehungskraft erdrückt, wird der Kern immer heißer und drückt verzweifelt nach

außen, um zu explodieren - aber erfolglos. Masse und Druck sind einfach zu hoch. Dieses

Gleichgewicht kann unmöglich aufrechterhalten werden.

Wie eine Supernova in Zeitraffer wird der Kern zu einem schwarzen Loch zerdrückt. Normalerweise

wäre das das Ende - heutige Sterne werden zu einer Supernova, es entsteht ein schwarzes

Loch und alles beruhigt sich wieder. Aber in diesem Fall überlebt der Stern seinen

eigenen Tod.

Eine gewaltige Explosion erschüttert den Stern von innen, aber es reicht nicht - der

Stern ist so groß und massereich, dass selbst eine Supernova ihn nicht zerstören kann.

Aber jetzt hat er ein schwarzes Loch als Herz. Es ist winzig, nur gerade einige zehn Kilometer

im Zentrum von etwas von der Größe des Sonnensystems.

Das Monster wächst

Sterne entstehen durch Gase, die sich immer schneller rotieren und kollabieren. Deshalb

drehen sie sich. Entsteht nun ein schwarzes Loch aus dem Kern eines Sterns, behält das

diesen Drehimpuls. Dadurch fällt die Masse, die es anzieht, nicht gerade hinein, sondern

umkreist das schwarze Loch immer schneller in immer enger werdenden Kreisen. Es entsteht

eine Akkretionsscheibe, wo das Gas fast mit Lichtgeschwindigkeit kreist und immer nur

ein kleiner Teil des Gases wirklich hineinfällt. Schwarze Löcher tischen quasi jede Menge

Essen auf, um dann nur etwas zu naschen.

In der Akkretionsscheibe gefangen zu sein macht aber keinen Spass: Reibung und Kollisionen

zwischen den Teilchen heizen die Masse auf Millionen Grad Celsius auf. Sich aktiv ernährende

schwarze Löcher haben unglaublich heiße und mächtige Akkretionsscheiben. Diese Hitze

beschränkt ebenfalls, wie viel ein schwarzes Loch verschlingen kann, denn wie bei den Kernen

von Sternen entlässt das superheisse Material eine Strahlung, die einen Großteil des Futters

in seiner Umgebung wegbläst. Selbst wenn ein schwarzes Loch also unendlich Futter zur

Verfügung hätte, könnte es trotzdem nur langsam wachsen.

Bei einem schwarzen Loch in der Mitte eines Quasi-Sterns ist das anders. Der enorme umgebende

Druck presst Materie direkt ins schwarze Loch und umgeht damit sämtliche Einschränkungen,

wie schnell dieses futtern kann. Dieser gewaltige Vorgang setzt so viel Energie frei, dass die

Akkretionsscheibe noch heißer wird und mehr Strahlung abgibt, als das ein Sternenkern

je könnte - genug, um gegen das Gewicht von 10 Millionen Sonnen anzukommen. Ein unglaublich

brenzliges Gleichgewicht entsteht - Millionen Sonnenmassen, die nach innen drücken, und

die wütende Strahlung eines zwangsgefütterten schwarzen Lochs, die nach außen drückt.

Für die nächsten paar Millionen Jahre zehrt sich der Quasi-Stern von innen heraus selbst

auf. Das schwarze Loch wächst zu tausenden von Sonnenmassen an, und je größer es wird,

desto schneller frisst es. Dadurch wird der Stern immer heißer und dehnt sich immer weiter

aus. In der letzten Phase ist der Quasi-Stern mehr als 30 mal größer als unser Sonnensystem

- der größte Stern, der je im Universum existiert hat. Die starken Magnetfelder in

seinem Kern speien Plasma aus den Polen des schwarzen Lochs, welche den Stern durchbohren

und ins Universum schießen, wie ein kosmisches Leuchtfeuer. Das muss mit das Beeindruckendste

gewesen sein, was es im Universum je zu sehen gab.

Das ist dann aber auch das Ende. Der Stern ist zu stark gedehnt und die Akkretionsscheibe

im Inneren zu mächtig: Der Parasit zerstört seinen Wirt, indem er ihn zersprengt. Ein

schwarzes Loch mit einer Masse von 100 000 Sonnen macht sich auf die Jagd nach neuer

Beute und lässt nichts zurück außer einem Sternenkadaver.

Die supermassive Frage

Falls Quasi-Sternen existiert haben, könnte eines der größten Rätsel des Universums

lösen.

Die supermassereichen schwarzen Löcher im Zentrum von Galaxien sind eigentlich viel

zu groß. Es sollte sie gar nicht geben.

Schwarze Löcher, die aus normalen Supernovae entstehen, können höchstens ein paar Dutzend

Sonnenmassen erreichen. Und wie vorher erklärt, wachsen sie danach nur noch langsam. Verschmelzen

schwarze Löcher miteinander, können sie zu etwas größeren schwarzen Löchern werden,

bis zu über hundert Sonnenmassen. Es sollte eigentlich aber Milliarden über Milliarden

Jahre dauern, bis sich schwarze Löcher von hunderttausenden oder sogar Millionen Sonnenmassen

gebildet haben.

Aber wir wissen, dass manche supermassereichen schwarzen Löcher schon 690 Millionen Jahre

nach dem Urknall 800 Millionen Sonnenmassen erreicht hatten.

Quasi-Sterne sind eine Art Cheatcode für schwarze Löcher. Falls sie sehr früh in

unserem Universum entstanden sind und die daraus entstandenen schwarzen Löcher tausende

Sonnenmassen hatten, könnten sie der Keim für supermassereiche schwarze Löcher gewesen

sein. Diese Keime haben vielleicht im Zentrum der ersten Galaxien Wurzeln geschlagen, sich

mit anderen verbunden und genug Materie angezogen, um schnell und stetig zu wachsen.

Schon bald könnten wir ihre frühere Existenz nachweisen. Die Sensoren des James Webb Space-Teleskops

erkunden die weitesten Weiten des Universums, um in der Zeit zurückzublicken, zurück zu

den Anfängen des Universums, die wir noch nie zuvor sehen konnten. Mit etwas Glück

könnten wir also bald einen flüchtigen Blick auf diese tragischen Giganten erhaschen, im

kurzen Moment zwischen ihrer Entstehung und ihrer Zerstörung. Bis dahin durchleben wir

diese visuelle Reise hier noch einmal, einfach so zum Spaß. Sterne sind groß - Quasi-Sterne

sind größer.