Während es viele Objekte und Phänomene im Weltall gibt, die die Menschheit noch nicht wirklich versteht, ranken sich die größten Rätsel um Schwarze Löcher. Über diese lässt sich wegen ihrer Eigenheiten eigentlich nur wenig herausfinden. Doch einigen Forscher*innen könnte nun ein Durchbruch gelungen sein.

Schwarzes Loch: Erstmalig Replikation eines „Teilchenjets“ gelungen

Wenn ein Stern seine Lebenszeit beendet hat, kann es sein, dass er einfach nach und nach ausglüht und verschwindet. Doch manche, besonders massereiche Sterne können zu einem Schwarzen Loch werden – ein Prozess, der Millionen Jahre dauert. Einmal abgeschlossen, fangen die Löcher an, durch ihre gewaltige Massekonzentration alles in sich hineinzusaugen, was in ihre Reichweite gerät. Das macht es auch so schwer, sie zu erforschen – selbst Licht verschwindet meist in ihrem Schlund, sodass auch Teleskope fast nutzlos sind.

Doch Forschenden des Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) gelang es, einen Teil eines Schwarzen Loches zu simulieren. Dazu feuerten sie einen hochenergetischen Laserstrahl auf ein Ziel aus Plastik. Mithilfe mehrerer Stoffe erschufen sie dann eine winzige Kernfusionsreaktion, wodurch Protonen und Strahlung ausgeworfen wurden. Dadurch ermöglichten sie sich selbst eine direkte Beobachtung des Plasmas, und wie dieses mit einem Magnetfeld interagierte. So erschuf das Team für kurze Zeit den „Teilchenjet“, den auch die meisten massereichen Löcher absondern, wie Space.com schreibt.

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Das bedeutet der Erfolg für die Wissenschaft

Nachdem die Forscher*innen die gewonnenen Daten analysiert hatten, bemerkten sie: „Wir haben etwas Großes gefunden“, wie Sophia Malko, eine der Mitarbeiterinnen, erklärte. Die zugrunde liegende Frage, wie es möglich ist, dass gerade masse- und supermassereiche Schwarze Löcher einen Strahl aus Teilchen ins Weltall entlassen, könnte damit beantwortet werden. Denn dem liegt ein unauflösbares Paradoxon zugrunde: Wenn gerade ein besonders schweres Loch alles in sich hineinsaugt, was sich in der Nähe befindet, wie können dann dennoch wieder Teilchen ausgestoßen werden?

Das durchgeführte Experiment weist darauf hin, dass die Entstehung eines solchen „Teilchenjets“ vor allem mit einer expandierenden Plasmawolke zu tun hat, die das zugrunde liegende Loch nach und nach absondert. Der Druck innerhalb des Schwarzen Loches wird demnach so groß, dass das Plasma geradezu dazu gezwungen wird, gegen die engen Magnetfelder zu drücken, und so schließlich nach außen spritzt. Bislang war dieser Aspekt bei den Theorien über Schwarze Löcher nicht berücksichtigt worden. Das könnte bedeuten, dass durch das Experiment auch viele Theorien angepasst werden müssen.

Quellen: Space.com

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