Die Entstehung der extrem schwergewichtigen Schwarzen Löcher im Zentrum von Galaxien gibt Astronomen seit einiger Zeit Rätsel auf. Wie konnten sich solche Monster mit einer Masse von mehreren Milliarden Sonnen relativ kurz nach dem Urknall bilden? Mitchell Begelman von der University of Colorado in Boulder hat eine überraschende Antwort: Die superschweren Schwarzen Löcher wuchsen seiner Meinung nach im Inneren von Riesensternen heran.
Der Forscher berechnete zusammen mit Kollegen, was passiert, wenn sich eine mehrere tausend Sonnenmassen schwere Gaswolke zu einem Stern zusammenballt. Wie bei der Geburt anderer Sterne auch lässt die Schwerkraft die Wolke zunächst kollabieren. Im Zentrum der Wolke wird es schließlich so heiß und so dicht, dass Wasserstoffkerne zu Helium verschmelzen. Wenn das Material schnell genug zum Zentrum fällt, kann nach den Überlegungen der Forscher ein Prozess in Gang kommen, durch den Lichtteilchen sich spontan in Elektronen und ihre Antiteilchen, die Positronen, umwandeln.
Die beiden Teilchen löschen sich wiederum schnell gegenseitig aus, wobei Neutrinos und Antineutrinos entstehen. Diese Geisterteilchen, die mit Materie kaum reagieren, entkommen der Gaswolke und führen so letztlich Wärmeenergie ab. Nun hat der Stern im Inneren der Wolke nicht mehr genug Wärme, um dem Druck der Schwerkraft standzuhalten. Er kollabiert zu einem Schwarzen Loch.
Die Gaswolke enthält immer noch hundertmal mehr Masse als das Schwarze Loch in ihrem Inneren. Der Druck dieser Materie verhindert, dass das Schwarze Loch die Hülle einfach wegbläst, wie es normalerweise bei Schwarzen Löchern der Fall ist. Das Schwarze Loch kann stattdessen mit ungeahnter Geschwindigkeit wachsen. Innerhalb einer Million Jahre kann es den Berechnungen der Forscher zufolge von einem kleinen Loch mit einigen hundert Sonnenmassen auf eine Größe von einigen zehntausend Sonnenmassen anwachsen, bis es schließlich den Kokon aus Gas kraft seiner Strahlung wegbläst.
Solche mittelgroßen Schwarzen Löcher könnten die Saatkörner der Monsterlöcher gebildet haben, die eine Milliarde Jahre nach dem Urknall im Herzen der hellen Quasare auftauchten. Begelman hofft, Schwarze-Loch-Sterne mit dem James-Webb-Teleskop der Nasa nachweisen zu können. Das Weltraumteleskop, das 2013 seinen Dienst aufnehmen soll, kann infrarotes Licht auffangen, das von extrem weit entfernten Objekten stammt. Genau in diesem Bereich des Spektrums sollte nach Begelmans Berechnungen auch das Licht der Giganten mit dem schwarzen Herzen liegen.
New Scientist, 17. Mai 2008, S. 29 Ute Kehse
