Was bezeichnen Astronomen als Spaghettisierung?

Maike Pollmann
Alles Spaghetti
© Klicker / pixelio.de
(Ausschnitt)
a) Verdrillen von Magnetfeldlinien
b) Konsequenz der Stringtheorie
c) Effekt in der Nähe von Schwarzen Löchern
d) Ansammlung von Materie um Protostern

Antwort:

Die Spaghettisierung beschreibt einen Effekt, der in der Nähe von Schwarzen Löchern auftritt.

Erklärung:

Bis jetzt ist noch kein Mensch in die Nähe von Schwarzen Löchern vorgedrungen. Allerdings gibt es jede Menge Gedankenexperimente, die von Computersimulationen unterstützt, ein recht genaues Bild von dem zeichnen, was einen Astronauten dort erwarten würde.

Das Wort Spaghettisierung soll von Stephen Hawking geprägt worden sein, der in seinem Buch "Eine kurze Geschichte der Zeit" den fiktiven Flug eines Astronauten in ein Schwarzes Loch beschreibt. Dabei wird er auf Grund der Gezeitenkräfte wie eine Spaghetti in die Länge gezogen. Denn die Anziehungskraft sinkt mit dem Quadrat des Abstands, und so werden seine Füße stärker angezogen als sein Kopf. Selbiges passiert auch bei freiem Fall auf der Erde, doch sind die Effekte hier so klein, dass sie nicht einmal messbar sind.

Bei einem Schwarzen Loch mit seiner enormen Gravitation sollten die zerreißenden Kräfte aber so groß werden, dass sie einfallende Objekte letztlich sogar zerreißen. Für Menschen würde eine Reise in die Singularität – den unendlich dichten und heißen Punkt, in dem alle Masse des Schwarzen Lochs vereint ist – somit in jedem Fall tödlich verlaufen. Der Zeitpunkt hängt dabei sehr von der Größe des Schwarzen Lochs ab.

Für kleinere Schwarze Löcher mit der Masse einiger Dutzend Sonnen liegt der so genannte Ereignishorizont – jene theoretische Grenze hinter der alles auf Nimmerwiedersehen verschwindet – viel näher an der Singularität, und so würde er getötet, bevor er ihn überhaupt erreicht. Bei sehr großen Exemplaren, etwa solche in den Zentren von Galaxien, könnte er es in den Ereignishorizont schaffen.
Ein simuliertes Schwarzes Loch aus 600 Kilometer Entfernung gesehen.
© Simulation: Hanns Ruder, H. P. Nollert et al. und Axel Mellinger
(Ausschnitt)
 Bild vergrößernSchwarzes Loch vor Milchstraße
Ob er dort den Tod durch Spaghettisierung oder durch Überhitzung stirbt, ist allerdings ungewiss. Andrew Hamilton von der Universität von Colorado stellte vor zwei Jahren die Überlegung an, dass das Schwarze Loch einen Teil der eingesaugten Materie wieder abstößt. Diese sammelt sich dann als heißes Plasma um die Singularität an, um wenig später doch noch verspeist zu werden. Ein Astronaut würde darin gegrillt.

Verdrillte Magnetfeldlinien mögen zwar an Spaghetti erinnern, doch meist wird hier der Vergleich mit verwundenen Gummibändern vorgezogen. Zum Beispiel beim Magnetfeld der Sonne, das an die elektrisch geladenen Gasschichten gekoppelt ist. Die Magnetfeldlinien werden durch deren Dynamik zunehmend verdreht und verdrillt, bis sich die aufgestaute Energie schließlich in heftigen Ausbrüchen auf der Sonnenoberfläche entlädt.

Bei der Stringtheorie ist der Name Programm: Die fundamentalen Bausteine der Materie sind winzige, eindimensionale Fäden. Wie die Saiten eines Instruments schwingen diese hin und her und repräsentieren je nach Anregung die einzelnen Elementarteilchen. Einige Theoretiker erhoffen sich mit Hilfe Stringtheorie eine Theorie von Allem zu entwickeln. Nur leider sind die Saiten so klein, dass sie wohl immer jenseits der Nachweisbarkeit bleiben.

Sammelt sich Materie um einen werdenden Stern an, so sprechen Astronomen von einer Akkretionsscheibe. Wie Spaghetti um eine Gabel, so drehen sich Gas und Staub um den Protostern - allerdings wandern sie dabei gemächlich in Richtung Zentrum. Der Vergleich hinkt also und schafft es damit wohl nicht in die Lehrbücher.
Alles Spaghetti

Was bezeichnen Astronomen als Spaghettisierung?