Monster im All: Es strahlt so hell, dass wir dafür 268 Trilliarden Erden mit Kernkraftwerken zupflastern müssten

Kein schönes Bild, aber anders ließe sich so viel Energie derzeit wohl nicht erzeugen. (Bildquelle: Adobe Firefly, KI-generiert; Prompt: Alexander Köpf)

Albert Einstein gilt als eines der größten Genies aller Zeiten - wenn nicht gar als das größte. Sein Name ist bis heute ein Synonym für Genialität.

Und das nicht ohne Grund: Allein für seine bahnbrechenden Arbeiten aus dem Jahr 1905, dem berühmten Annus mirabilis, hätte er sich nach Ansicht vieler Physiker mehrere Nobelpreise verdient. Unter diesen Veröffentlichungen war die Spezielle Relativitätstheorie nur eine von vier.

Die Kosmologische Krücke

Doch auch Einstein war nicht unfehlbar. Zwei Jahre nach der Formulierung der Allgemeinen Relativitätstheorie im Jahr 1915 führte er in seine Gleichungen die sogenannte Kosmologische Konstante ein, ein zusätzlicher Parameter, den er selbst als Kunstgriff verstand.

Der Grund: Ohne diese Konstante hätte er akzeptieren müssen, dass das Universum nicht statisch, sondern dynamisch ist und sich ausdehnt.

Mit dieser Annahme stand Einstein jedoch nicht allein. Bis ins frühe 20. Jahrhundert war die Vorstellung eines ewigen, unveränderlichen Universums unter Astronomen weit verbreitet. Viele Experten glaubten zudem, die Milchstraße sei das gesamte Universum.

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Der große Paradigmenwechsel

Das änderte sich grundlegend: 1924 konnte Edwin Hubble zeigen, dass es neben der Milchstraße unzählige weitere Galaxien gibt. Wenige Jahre später, 1929, wies er nach, dass sich das Universum tatsächlich ausdehnt, wie ein gewaltiger, kosmischer Hefeteig, der in alle Richtungen aufgeht.

Ganz so, wie es der belgische Priester und Physiker Georges Lemaître bereits theoretisch vorausgesagt hatte. Angesichts dieser Beweise bezeichnete Einstein 1934 die Einführung der Kosmologischen Konstante als seine größte Eselei.

Zweifel am eigenen Werk

Doch das war nicht das einzige Mal, dass er den Konsequenzen seiner eigenen Gleichungen misstraute. 1939 veröffentlichte er einen Aufsatz, in dem er erklärte, warum Schwarze Löcher nicht existieren könnten, obwohl der deutsche Astronom und Physiker Karl Schwarzschild bereits 1916 eine exakte Lösung der Feldgleichungen gefunden hatte, die deutlich auf ihre Existenz hinwies.

Die Fachwelt folgte jedoch Einstein, und so galt bis in die 1960er-Jahre die Annahme, Schwarze Löcher seien nur theoretische Kuriositäten ohne reale Entsprechung.

Feuerspeiende Drachen des Kosmos

Damals konnte sich wohl auch kaum jemand vorstellen, dass es im Universum Objekte geben könnte, die heller strahlen als hunderte Billionen Sonnen. Selbst Roger Penrose, der 1965 die mathematische Beweisführung für die Existenz Schwarzer Löcher erbrachte und dafür 2020 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde, dürfte davon wohl nicht geträumt haben.

Und doch entdeckten Forscher Anfang 2024 ein solches Objekt: J0529-4351, einen Quasar in rund zwölf Milliarden Lichtjahren Entfernung. Er hält gleich zwei Rekorde: Er ist das hellste bekannte Objekt im Universum und zugleich das am schnellsten wachsende Schwarze Loch.

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Quasar oder Schwarzes Loch?

Nun könnte man sich fragen: Quasar oder Schwarzes Loch - was denn nun? Tatsächlich sind Quasare die extrem leuchtkräftige Erscheinungsform eines supermassiven Schwarzen Lochs. Oder anders ausgedrückt: Nicht jedes Schwarze Loch ist ein Quasar, aber jeder Quasar ist ein Schwarzes Loch.

Im Zentrum (fast) aller großen Galaxien sitzt ein supermassereiches Schwarzes Loch. Verschlingt es große Mengen an Materie, bildet sich eine glühende Akkretionsscheibe, in der Gas und Staub mit einem hohen Prozentsatz der Lichtgeschwindigkeit kreisen, wie Funken auf einem gigantischen kosmischen Mahlstrom.

Dabei wird enorme Strahlungsenergie frei, die wir als Quasar wahrnehmen. Ein Quasar ist also ein Schwarzes Loch in einer Phase starker Aktivität.

Sterne, die keine sind

Der Begriff Quasar geht zurück auf die 1950er- und 1960er-Jahre, als Astronomen strahlend helle Radioquellen entdeckten, die im Teleskop wie punktförmige Sterne erschienen. Daher die Bezeichnung quasi-stellar object (sternähnliches Objekt).

J0529-4351 ist ein Paradebeispiel dafür: Es strahlt 500 Billionen Mal heller als die Sonne und wächst dabei rasend schnell. Konkret verschlingt das Schwarze Loch die Masse einer Sonne pro Tag.

Die in nur einer Sekunde freiwerdende Energie entspricht einer Leistung von 200 Sextilliarden Watt. Zum Vergleich: Um denselben Wert zu erreichen, müsste man rund 20.000 Milliarden Milliarden Milliarden Kernkraftwerke mit jeweils einem Gigawatt Leistung betreiben.

Da ein einziges Kraftwerk mit einem Gigawatt Leistung etwa zwei Quadratkilometer Platz beansprucht, bräuchte es dafür 268 Trilliarden Erden, deren Landfläche jeweils lückenlos mit Reaktoren (samt Infrastruktur und Sicherheitsabständen) bedeckt wäre.

Doch die wirkliche Dimension dieses Quasars wird erst klar, wenn wir betrachten, wie schwer er ist: 17 Milliarden Sonnenmassen. Zum Vergleich: Das zentrale Schwarze Loch unserer Milchstraße bringt es lediglich rund vier Millionen Sonnenmassen. J0529-4351 ist also etwa 4.250-mal massereicher als unser galaktisches Zentrum.

Die Gravitationswirkung eines so massereichen Objekts auf ein Sonnensystem wäre selbst aus einer gewissen Entfernung (aber deutlich unterhalb eines Lichtjahres) verheerend: Planeten, Asteroiden und Kometen würden aus ihren Bahnen gerissen, die Erde könnte direkt in das Schwarze Loch gezogen oder durch Gezeitenkräfte zerrissen werden.

Ein tödliches Gedankenspiel

Die enorme Strahlung dieses Quasars kommt vor allem aus seinen sogenannte Jets, aber auch aus der Akkretionsscheibe. Mit einer Leistung von rund 2 × 10 hoch 41 Watt ist er etwa 40.000-mal heller als die gesamte Milchstraße.

Würde ein Jet auch nur annähernd in unsere Richtung zeigen (auch aus sehr großer Entfernung), wäre die Erde sofort unbewohnbar: Ozon und Atmosphäre würden in Sekunden verbrennen, Teilchen- und elektromagnetische Strahlung könnten Materie auf einen erheblichen Teil der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen - eine Strahlungsapokalypse ohnegleichen.

Szenarien der Zerstörung:

• Gravitative Zerstörung: Das Sonnensystem würde komplett aus den Angeln gehoben, Planeten könnten in Stücke gerissen, spaghettifiziert oder weggeschleudert werden.
• Strahlungsapokalypse: Die Teilchen- und elektromagnetische Strahlung würde die Erde innerhalb kürzester Zeit unbewohnbar machen.

Kurz gesagt: Würde J0529-4351 in die Nähe oder direkt in unser Sonnensystem gelangen, gäbe es keine Erde, keine Sonne, keine Planeten mehr. Der Quasar würde alles, was wir kennen, vollständig vernichten.

Und sollte er plötzlich neben uns auftauchen, würde das ganze Sonnensystem augenblicklich verdampfen.

Kosmische Entwarnung

Zum Glück liegt unser Sonnensystem weit draußen im Orion-Arm der Milchstraße, rund 27.000 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum entfernt.

Dort lauert zwar ebenfalls ein supermassereiches Schwarzes Loch, Sagittarius A*, doch das ist vergleichsweise ruhig und daher kein Quasar. Gefährlich genug, aber bei Weitem nicht so vernichtend wie J0529-4351.

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Zwischen Staunen und Demut

Die Entdeckung von Quasaren wie J0529-4351 ist mehr als nur ein Triumph der Astronomie. Sie ist ein Memento: Während fernste Galaxien im Feuer ihrer Schwarzen Löcher erstrahlen, sind wir nichts weiter als ein Flüstern im kosmischen Chor.

Und doch reicht dieses Flüstern aus, um Fragen zu stellen, Teleskope zu bauen, Theorien zu ersinnen und die Geheimnisse des Universums ein Stück weit zu lüften. Vielleicht liegt gerade darin das Paradox unserer Existenz: Wir sind Staubkörnchen im All, und doch begreifen wir sogar die Physik der Sterne.

Hinweis: Dieser Artikel ist in einer früheren Version bereits auf GameStar.de erschienen.