Nicht selten geschieht es, dass sich Planeten und sogar Sterne Singularitäten nähern, die im All ihre Bahnen ziehen. Kommt es zu einem solchen Ereignis, werden die betreffenden Objekte quasi zerrissen und in ihre kleinsten Bauteile zerlegt. Als Forscher ein solches Tidal Disruption Event (TDE), also die Begegnung eines Sterns mit einem supermassereichen Schwarzen Loch, beobachteten, wurde ihnen ein unerwartetes Geschenk zuteil. Schwarzes Loch: Astronomen machen nie dagewesene Entdeckung Astronomen beobachten ein Schwarzes Loch, das einen Stern zerlegt. Dabei entdecken sie ein faszinierendes Phänomen.
Schwarzes Loch zerreist Stern und offenbart „Geisterpartikel“
Zum ersten Mal haben Wissenschaftler ein hochenergetisches Neutrino (auch Geisterteilchen) nachgewiesen, das bei einem dieser heftigen Ereignisse ins All geschleudert wurde. Das winzige Teilchen bringt uns nicht nur dem Ziel näher, herauszufinden, wo genau die energiereichsten Teilchen im Universum geboren werden. Sie zeigt, dass Gezeitenstörungen durch Schwarze Löcher starke natürliche Teilchenbeschleuniger erzeugen können.
„Der Ursprung der kosmischen Hochenergie-Neutrinos ist unbekannt, vor allem weil sie notorisch schwer aufzuspüren sind“, sagt der Astrophysiker Sjoert van Velzen von der Universität Leiden in den Niederlanden. „Dieses Ergebnis wäre erst das zweite Mal, dass hochenergetische Neutrinos zu ihrer Quelle zurückverfolgt werden konnten.“
Das Ereignis mit der Bezeichnung AT2019dsg wurde ScienceAlert zufolge von einem supermassiven Schwarzen Loch mit der 30-millionenfachen Masse der Sonne aus einer Entfernung von 750 Millionen Lichtjahren emittiert. Knapp ein halbes Jahr später, am 1. Oktober 2019, entdecktem Forscher, eines der energiereichsten Neutrinos, die bisher aufgefangen wurden: IC191001A.
Neutrino schlägt im antarktischen Eis ein
„Es schlug mit einer bemerkenswerten Energie von mehr als 100 Teraelektronenvolt im antarktischen Eis ein“, sagt die Astronomin Anna Franckowiak vom Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) und der Universität Bochum in Deutschland. „Zum Vergleich: Das ist mindestens das Zehnfache der maximalen Teilchenenergie, die im leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger der Welt, dem Large Hadron Collider am europäischen Teilchenphysiklabor CERN bei Genf, erreicht werden kann.“
Die Masse eines solchen Neutrinos geht gegen null. Sie reisen beinahe mit Lichtgeschwindigkeit und interagieren nicht nennenswert mit „normaler“ Materie. Tatsächlich sausen Milliarden von Neutrinos in diesem Moment durch Sie hindurch. Deshalb hat man ihnen auch den Spitznamen „Geisterteilchen“ gegeben.
Während der Entstehung eines Schwarzen Lochs wächst der Ereignishorizont schnell, denn er verleibt sich immer mehr und mehr Masse ein. Dieser Ereignishorizont, den nach bisherigem Wissensstand jede Singularität mit sich bringt, ist als zweidimensionale Scheibe zu erkennen. Das könnte bedeuten, dass unser dreidimensionales Universum als Ereignishorizont in einem vierdimensionalen Universum erscheint.
Immer wieder versetzen neue Erkenntnisse über Schwarze Löcher uns in Staunen. Auch diesmal könnte dies der Fall sein: Ein bereits bekanntes Schwarze Loch ist noch viel schneller, als Forschende bisher angenommen haben.