Schwarze Löcher sind dafür bekannt, alles zu verschlucken, was zu nahe kommt. Aber werden sie auch ganz verschluckt? Eine neue Studie zeigt, dass es für Sterne möglich ist, sehr kleine Schwarze Löcher einzufangen und sie in ihren Kernen zu bewahren. Es könnte sogar eine Möglichkeit geben, diese Sterne zu finden, und wenn ja, könnten sie uns helfen, die schwer fassbare Dunkle Materie zu verstehen.

Schwarze Löcher gibt es in mehreren gut dokumentierten Formen – von solchen, die aus dem Tod von Sternen entstehen, bis hin zu supermassereichen Monstern, die in den Zentren der meisten Galaxien lauern. Lange wurde jedoch angenommen, dass in den ersten Sekunden nach dem Urknall eine große Anzahl Schwarzer Löcher entstanden sein müsste und dass sie möglicherweise noch immer durch das Universum treiben. Obwohl wir sie größtenteils nicht sehen können, können wir durch ihren Gravitationseinfluss auf die umgebende Materie dennoch auf ihre Anwesenheit schließen – und wenn Ihnen das bekannt vorkommt, werden Sie wahrscheinlich nicht überrascht sein zu hören, dass diese „ursprünglichen Schwarzen Löcher“ ernsthafte Konkurrenten für dunkle Materie sind.

Natürlich ist es schwierig, die Existenz unsichtbarer Objekte zu bestätigen, aber sie können sich durch Interaktionen mit anderen Objekten offenbaren. Der verstorbene Stephen Hawking, der berühmte theoretische Physiker, der diese Idee selbst als erster vorschlug, glaubte, dass neu gebildete Sterne in sehr seltenen Fällen kleine ursprüngliche Schwarze Löcher mit einer Masse ähnlich der eines Asteroiden einfangen könnten.

Ein Schwarzes Loch versinkt im Zentrum eines Sterns, ohne seinen Wirt zu zerstören. Wenn ein Stern im Inneren Kernfusionsreaktionen durchläuft, strömt starke Energie nach außen und dieser Druck verhindert, dass der Stern selbst kollabiert. Dies würde aber auch die Menge an Gas begrenzen, die das hypothetische zentrale Schwarze Loch antreiben könnte.

Es ist eine faszinierende Idee, aber bedeutet das wirklich, dass die beiden in Harmonie leben können? In der neuen Studie simulierten Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Astrophysik (MPA) die Entwicklung dieser sogenannten „Hawkin-Sterne“ mit unterschiedlichen Ausgangsmassen von Schwarzen Löchern. Zu ihrer Überraschung war Hawkings Stern stabiler als bisher angenommen und von außen kaum zu erkennen.

Earl Patrick Bellinger, der Hauptautor der Studie, sagte: „Sterne mit Schwarzen Löchern in ihrem Zentrum haben eine überraschend lange Lebensdauer. Möglicherweise gibt es sogar ein Schwarzes Loch so groß wie Merkur im Zentrum unserer Sonne, und wir wissen es nicht einmal.“

Aber Astronomen könnten eine Möglichkeit haben, Sterne mit dunklem Herzen zu entdecken. Schwarze Löcher erzeugen tief im Inneren von Sternen unterschiedliche Konvektionsmuster, die möglicherweise durch eine Technik namens Asteroseismologie entdeckt werden könnten. Im Wesentlichen geht es dabei um die Untersuchung, wie sich Schallwellen durch einen Stern ausbreiten und seine Oberflächenhelligkeit beeinflussen.

Die Bedeutung der Entdeckung von Hawkings Stern wäre enorm. Die Entdeckung wäre die erste, die die Existenz ursprünglicher Schwarzer Löcher bestätigt – und wenn sie existieren, könnten wir plötzlich eine Antwort auf das Geheimnis der Dunklen Materie haben, eines der rätselhaftesten Rätsel der Kosmologie.

Professor Matt Caplan, Autor der Studie, sagte: „Wir haben gute Gründe zu der Annahme, dass Hawking-Sterne häufig in Kugelsternhaufen und Ultramikrozwerggalaxien vorkommen. Das bedeutet, dass Hawking-Sterne ein Werkzeug sein können, um zu testen, ob urzeitliche Schwarze Löcher existieren und welche mögliche Rolle sie als Dunkle Materie spielen.“

Die Forschung wurde im Astrophysical Journal veröffentlicht.

Zusammengestellte Quelle: ScitechDaily