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Kosmologie: Nackte Singularitäten

Ein Schwarzes Loch – singulärer Endpunkt eines massereichen Sterns – wird nach gängiger Meinung umhüllt vom Ereignishorizont, der die Grenze herkömmlicher Physik markiert. Aber muss das so sein?
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Die moderne Naturwissenschaft hat viele höchst ungewohnte Ideen hervorgebracht, aber kaum eine ist so seltsam wie das Schicksal eines massereichen Sterns. Nachdem er im Lauf von Millionen Jahren seinen Brennstoff verbraucht hat, vermag er seiner eigenen Schwere nicht mehr zu widerstehen und beginnt zu kollabieren. Auch bescheidene Sterne wie die Sonne brechen schließlich zusammen, stabilisieren sich aber als kleinere Gebilde. Hingegen überwindet bei einem genügend massereichen Himmelskörper seine Gravitation alle Kräfte, die den Kollaps aufhalten könnten. Ein Millionen Kilometer großes Objekt schrumpft praktisch auf einen Punkt zusammen.

Die meisten Physiker und Astronomen glauben, das Resultat sei ein Schwarzes Loch – ein Körper, dessen ungeheure Schwerkraft alles in seiner unmittelbaren Nachbarschaft verschlingt. Dieses Monstrum besteht aus zwei Teilen. In seinem Zentrum liegt eine Singularität – der unendlich kleine Punkt, in dem sich die gesamte Materie des Sterns zusammenballt. Die Singularität ist von einem Gebiet umgeben, dessen Rand Ereignishorizont heißt und aus dem es kein Entkommen gibt. Sobald etwas in diese Zone eindringt, verschwindet es auf Nimmerwiedersehen. Falls das hineinstürzende Objekt Licht aussendet, wird auch dies von der Singularität eingefangen; ein äußerer Beobachter sieht es niemals wieder.

Aber ist dieses Bild wirklich wahr? Aus den bekannten physikalischen Gesetzen geht klar hervor, dass eine Singularität entsteht, aber über den Ereignishorizont sind die Aussagen verschwommen. Den meisten Physikern kommt der Horizont als wissenschaftliches Feigenblatt sehr gelegen, denn sie müssen erst herausfinden, was bei einer Singularität genau vor sich geht: Materie wird zermalmt, aber was wird dann aus ihr? Indem der Ereignishorizont die Singularität versteckt, kaschiert er diese Wissenslücke; an der Singularität können alle möglichen unbekannten Prozesse auftreten, ohne die Außenwelt zu beeinflussen.

Wenn Astronomen die Bahnen von Planeten und Sternen berechnen, dürfen sie die durch Singularitäten verursachte Ungewissheit einfach ignorieren und sich auf die üblichen Gesetze der Physik verlassen. Was auch immer in einem Schwarzen Loch geschehen mag – es bleibt drin. Doch neue Forschungen ziehen diese Arbeitshypothese zunehmend in Zweifel...
Dezember 2009

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Dezember 2009

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In dieser Ausgabe widmen wir uns dem Schwarzen Loch, Atmen und Diäten.

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