Schwarze Löcher sind Regionen des Weltraums, in denen die Schwerkraft so extrem ist, dass nichts, nicht einmal Licht, das schnellste Ding im Universum, entkommen kann.
Aber besteht die Möglichkeit, dass der Planet Erde niemals in einem Schwarzen Loch sein wird? Und wenn ja, was würde in diesem Szenario passieren?
Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Erde von einem Schwarzen Loch verschluckt wird?
Experten, die mit NewsWeek sprachen, sagten, dass es praktisch keine Chance gibt, dass die Erde jemals mit einem Schwarzen Loch kollidieren wird, bevor sie in etwa fünf Milliarden Jahren von der Sonne verschluckt wird.
„Der Raum hat zunächst einen richtigen Namen“, sagte Doug Gobielle, Professor an der Physikfakultät der Universität von Rhode Island, gegenüber Newsweek. „Die durchschnittliche Gesamtphosphordichte im Universum beträgt etwa ein Proton [a particle of light] pro Kubikmeter. In der Galaxie und im Sonnensystem ist diese Dichte deutlich höher, aber immer noch fast nicht vorhanden.“
„Objekte, die wir als ‚groß‘ und ‚dicht‘ betrachten könnten, sind im großen Schema des Universums ziemlich selten, das sind Planeten, Sterne und die damit verbundenen Sterntrümmer, die von Sternen zurückgelassen werden, einschließlich Weißer Zwerge, Neutronensterne und Schwarzer Löcher.“ sagte Gobielle.
Obwohl es allein in unserer Galaxie unzählige Sterne gibt, sind zufällige Begegnungen zwischen ihnen aufgrund des riesigen Raums zwischen Objekten äußerst selten, sagte Jonathan Zrake, Assistenzprofessor für Physik und Astronomie an der Clemson University, gegenüber Newsweek.
Künstlerische Darstellung eines Schwarzen Lochs mit umgebendem Material. Experten sagen, dass die Wahrscheinlichkeit, dass ein Schwarzes Loch mit der Erde kollidiert, nahe null liegt.iStock
„Mit Ausnahme einer hochentwickelten Zivilisation mit nahezu unbegrenzten Ressourcen und Energie, die absichtlich ein Schwarzes Loch in das Sonnensystem blasen würde, ist es so unwahrscheinlich, dass diese Begegnung nahe Null sein wird“, sagte Gobielle.
„So wie wir uns normalerweise nicht um Sterne kümmern, die sich durch das Sonnensystem bewegen, kann dies auf alle Objekte in der Galaxie ausgedehnt werden“, sagte er.
„Sterne wandern gelegentlich nahe genug, um ein paar Kometen aus den äußersten Regionen des Sonnensystems, bekannt als die Oortsche Wolke, auszustoßen, aber dies ist das Ausmaß ihrer Gravitationseinwirkung auf das Sonnensystem, und sie wären wahrscheinlich derselbe Fall.“ Schwarze Löcher oder andere kompakte Massen, die das Sonnensystem durchqueren würden.”
Sind die nahen Schwarzen Löcher eine Bedrohung?
Experten zufolge sind die Schwarzen Löcher, die unserem Sonnensystem am nächsten sind, zu weit entfernt, um Auswirkungen auf unser Sonnensystem zu haben.
Beispielsweise ist V616 Monocerotis (V616 Mon), von dem angenommen wird, dass es eines der unserem Sonnensystem nächsten Schwarzen Löcher ist, mehr als 3.000 Lichtjahre entfernt.
„Selbst wenn das Schwarze Loch seinen binären Partner verzehrt, ist es einfach nicht zu viel, um etwas Außergewöhnliches zu tun, außer ein paar Strahlungsausbrüche zu erzeugen“, sagte Gobielle. „In seiner Entfernung von der Erde werden wir es nur bemerken, wenn wir mit leistungsstarken Beobachtungsinstrumenten direkt auf das System schauen. Die Auswirkungen auf die Erde wären null.“
Schwarze Löcher werden in zwei Hauptgrößenklassen eingeteilt: stellare und supermassereiche (obwohl neuere Forschungen darauf hindeuten, dass es auch eine Zwischenklasse gibt). Schwarze Sternlöcher sind oft um ein Vielfaches massereicher als unsere Sonne. Supermassive Schwarze Löcher hingegen können Massen von Millionen bis Milliarden Sonnenmassen haben.
Künstlerische Darstellung der Sonne, mehrerer Planeten und eines Schwarzen Lochs im All. Schwarze Löcher sind Regionen im Weltraum, in denen die Schwerkraft so stark ist, dass nichts entkommen kann.iStock
Schwarze Löcher mit stellarer Masse, wie das V616 Mon, bilden sich wie die Überreste massereicher Sterne, die in katastrophalen kosmischen Explosionen sterben, die als Supernovae bekannt sind. Ein naher Stern, der zunächst ein Schwarzes Loch bilden könnte, ist Beteigeuze, der zweithellste Stern im Sternbild Orion.
Laut Zrake nähert sich Beteigeuze dem Ende seines Lebens und wird wahrscheinlich irgendwann in den nächsten 10.000 Jahren eine Supernova produzieren. Aber dieser Stern ist etwa 500 Lichtjahre entfernt, und wenn er ein Schwarzes Loch erzeugen würde, würde er die Erde nicht beeinflussen.
Wie weit müssen wir zu einem Schwarzen Loch kommen, um eine Wirkung zu erzielen?
Während es schwierig wäre, ein supermassives Schwarzes Loch oder sogar ein Schwarzes Loch mit mittlerer Masse in der Nähe des Sonnensystems zu übersehen, ist ein Schwarzes Loch mit Sternmasse, das ohne unsere Früherkennung in die Nähe des Sonnensystems wandert, möglich, sagte Gobielle.
“[But] Selbst ein großes Schwarzes Loch mit stellarer Masse, zum Beispiel der 30-fachen Masse der Sonne, sollte näher sein als Neptun (etwa das 30-fache des Abstands Erde-Sonne), um Gravitationseffekte auf die Erde auszuüben, und etwa so weit wie Jupiter (etwa fünf multipliziert mit dem Abstand Erde-Sonne), um die Erde mit etwa der gleichen Anziehungskraft wie die Anziehungskraft der Sonne auf die Erde zu werfen”, sagte er.
Schwarze Löcher haben den Ruf, allmächtige kosmische Staubsauger zu sein, die alles auf ihrem Weg verzehren, aber die Realität sieht laut Gobielle etwas anders aus.
„Schwarze Löcher sind normalerweise schrecklich dafür, Materie zu verbrauchen“, sagte er. „Der allgemeine Lackmustest dafür besteht darin, zu überlegen, warum das Universum nicht von Schwarzen Löchern verzehrt wurde. Die Antwort darauf lautet, dass Schwarze Löcher in den meisten Fällen sehr ineffizient sind, um Materie zu verbrauchen und größer zu werden.“
Was wäre, wenn die Erde in ein Schwarzes Loch gesaugt würde?
Wenn ein Schwarzes Loch der Erde irgendwie extrem nahe kommt (zum Beispiel näher als die Umlaufbahn des Mondes) und sich langsam genug bewegt, wird unser Planet wahrscheinlich durch die extremen Gravitationskräfte des Objekts auseinandergerissen.
„Die Atmosphäre und die Ozeane würden von der Erdoberfläche entfernt und geschmolzenes Metall würde aus dem Erdmantel in den Weltraum strömen“, sagte Zrake.
Diese Erdtrümmer würden in die Umlaufbahn um das Schwarze Loch eintreten und zu ionisiertem Gas verdampfen, d. h. einem Gas, das aus Atomen oder Molekülen besteht, die Elektronen verloren oder aufgenommen haben. Das Gas würde einen Materialring um das Schwarze Loch bilden, der als Akkretionsscheibe bekannt ist, und das meiste würde laut Zrake innerhalb weniger Stunden oder Tage verbraucht werden.
„Die aus dem kollabierenden Gas freigesetzte Energie würde starke Plasmawinde antreiben [one of the four fundamental states of matter consisting of charged particles] im All und erzeugen hochenergetische Strahlung. Dieses Licht könnte von außerirdischen Astronomen in der Nähe als kurzes Aufblitzen harter Röntgenstrahlen erkannt werden“, sagte er.
Aber die Wahrscheinlichkeit, dass dieses Szenario eintritt, ist astronomisch gering. Etwas plausibler, aber immer noch unglaublich unwahrscheinlich, ist ein Szenario, in dem ein Schwarzes Loch nahe genug kam, um die Erde zu treffen, obwohl es nicht nahe genug war, um unseren Planeten zu verschlucken.
Die Hauptgefahr hier, zumindest für das Leben, wäre, dass das Schwarze Loch die Erdumlaufbahn so stark stören würde, dass das Klima beeinflusst wird, oder möglicherweise riesige Mengen an Trümmern in das Sonnensystem freisetzen (wie Asteroiden, Kometen und Monde). ein Schock. mit unserem Planeten, sagt Zrake.
„Während das Leben auf der Erde dieses Ereignis wahrscheinlich überleben könnte, würden die Menschheit und fast alle vielzelligen Arten auf der Erde es mit ziemlicher Sicherheit nicht tun“, sagte Gobielle.