Eine Gruppe indischer Wissenschaftler glaubt, einen Test für die seit mehreren Jahrzehnten immer weiter verfeinerte Theorie der Quantengravitation gefunden zu haben. Dazu müssen Astronomen einen mehrere Sonnenmassen großen Stern kurz vor seinem Tod mit einem Teleskop ablichten und überprüfen, ob sich seine Helligkeit vor der Explosion abschwächt. Eine bestimmte Variante der Quantengravitation sagt dies nämlich voraus ? im Gegensatz zu Einsteins klassischer Allgemeiner Relativitätstheorie.
Pankaj Joshi und seine Mitarbeiter vom Tata-Institut für Grundlagenforschung in Mumbai analysierten in ihrer theoretischen Arbeit den Kollaps eines mehr als vier Sonnenmassen schweren Sterns, wenn dieser seinen gesamten Fusionstreibstoff aufgebraucht hat. Die Dynamik dieses Vorgangs wird von Einsteins berühmter Allgemeiner Relativitätstheorie ? einer geometrischen Beschreibung der Gravitation durch eine gekrümmte Raumzeit ? beschrieben.
Joshi zu Folge krümmt sich die Raumzeit in der Umgebung des kollabierenden Sterns allerdings so stark, dass Quanteneffekte auftreten. Obwohl Einsteins Theorie zufolge der Stern immer weiter zu einer so genannten “nackten Singularität” kollabieren sollte, sagt diese von Theoretikern schon seit langem postulierte Vereinigung von Relativitätstheorie und Quantenmechanik ein wesentlich anderes Ende des Sterns voraus ? er explodiert in einem gewaltigen Ausbruch von Photonen und Neutrinos.
Vor dieser Explosion sollte sich die Helligkeit des sterbenden Sterns für kurze Zeit abschwächen. Die indischen Forscher glauben, dass dieser Vorgang als eine Signatur für die Gültigkeit der Quantengravitation dienen könnte und im Prinzip mithilfe von modernen Teleskopen beobachtbar sein sollte.
Physical Review Letters (Band 96 Artikel 031302) Stefan Maier
