Spektakuläres Ende

So wild wird unsere Sonne sterben: Tausende Explosionen - und ein letzter Ritt durchs All

Veröffentlicht: Vor 1 Stunde

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Kosmisches Chaos: Wenn die Sonne stirbt, rast sie durchs All

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In rund fünf Milliarden Jahren wird unsere Sonne sterben – doch still und leise wird das nicht ablaufen. Neue Berechnungen zeigen: Der sterbende Stern wird Tausende Plasmabrocken ins All schleudern und sich dabei selbst wie eine Billardkugel durchs Sonnensystem bewegen.

Das Wichtigste in Kürze

Unsere Sonne wird in rund fünf Milliarden Jahren zum Roten Riesen anschwellen, die inneren Planeten verschlucken und schließlich als Weißer Zwerg enden.
Caltech-Forscher Jim Fuller hat berechnet, dass sterbende Sterne dabei rund 10.000 Plasmastöße erhalten, die sie mit bis zu 3.540 km/h durch das All treiben können.
Dies könnte sogar zu einem gigantischen Zusammenstoß mit anderen Sternen führen.

Das Ende unserer Sonne ist besiegelt – zumindest auf sehr lange Sicht. In etwa fünf Milliarden Jahren wird der Wasserstoffvorrat in ihrem Kern aufgebraucht sein. Dann beginnt ein gewaltiger Sterbeprozess: Der Kern kollabiert, die äußeren Schichten blähen sich auf das bis zu Hundertfache des ursprünglichen Durchmessers auf. Die Sonne wird zu einem sogenannten Roten Riesen – so groß, dass sie sich bis zur Umlaufbahn des Mars ausdehnt und die inneren Planeten, darunter auch die Erde, verschluckt.

Was danach übrig bleibt, ist ein kompaktes, dichtes Überbleibsel: ein sogenannter Weißer Zwerg. Doch der Weg dorthin ist alles andere als ruhig. Forscher:innen des California Institute of Technology (Caltech) haben nun berechnet, dass sterbende Sterne nicht einfach erlöschen – sondern sich mit Tausenden Plasmastößen ein letztes Mal aufbäumen.

Sonne bläht sich beim Sterben auf und wird zum Roten Riesen

Caltech-Forscher Jim Fuller präsentierte seine Ergebnisse auf der 248. Tagung der American Astronomical Society im kalifornischen Pasadena, wie Space.com berichtet. Sein Modell zeigt: Bevor ein sonnenähnlicher Stern zum Weißen Zwerg wird, erhält er im Laufe von Hunderttausenden von Jahren rund 10.000 kleine Stöße. Der Grund dafür sind Plasmabrocken – glühend heiße Materieklumpen, die chaotisch und in alle Richtungen von der aufgeblähten Oberfläche des Roten Riesen ins All geschleudert werden.

Jeder dieser Ausstöße erzeugt einen kleinen Rückstoß in die entgegengesetzte Richtung. Fuller erklärt das Prinzip mit einem berühmten physikalischen Gesetz: "In diesem Modell werden Materie-Blobs chaotisch und asymmetrisch von der Oberfläche der aufgeblähten Sterne ausgestoßen. Und jedes Mal, wenn das passiert, erhält der Stern einen kleinen Stoß in die entgegengesetzte Richtung. Wie Newton sagte: Jede Aktion hat eine gleich große Reaktion in entgegengesetzter Richtung."

Obwohl die Plasmabrocken in zufällige Richtungen fliegen, ergibt sich über die Zeit ein Nettoeffekt – der Stern bewegt sich insgesamt in eine bestimmte Richtung. Mathematiker:innen bezeichnen dieses Phänomen als Random Walk, auf Deutsch etwa "Zufallsbewegung". Das Prinzip lässt sich anschaulich erklären: Wer bei jedem Schritt per Münzwurf entscheidet, ob er nach Norden oder Süden geht, wird sich trotzdem von seinem Ausgangspunkt entfernen.

3.540 Kilometer pro Stunde – langsam für einen Stern

Für einen Roten Riesen ergibt sich daraus laut Fullers Berechnungen eine Geschwindigkeit von rund 3.540 Kilometern pro Stunde in eine zufällige Richtung. Das klingt viel – ist aber im Vergleich zu massereichen Sternen, die als Supernovae explodieren, ausgesprochen langsam. Supernovae erzeugen durch ihre gewaltige Explosion weitaus stärkere Rückstöße, die Neutronensterne mit Millionen Kilometern pro Stunde durchs All schleudern können.

Doch auch die moderateren Kicks haben Auswirkungen. Fullers Caltech-Kollege Kareem El-Badry hatte bereits zuvor nachgewiesen, dass weit auseinanderliegende Doppelsternsysteme seltener vorkommen, wenn einer der beiden Sterne sich bereits zum Weißen Zwerg entwickelt hat. Die Erklärung: Die wiederholten kleinen Stöße während der Roten-Riesen-Phase können lose gebundene Sternpaare auseinanderbrechen lassen.

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Könnte es sogar zu Kollisionen kommen?

Fullers Modell geht noch einen Schritt weiter – und macht eine Vorhersage, die Astronom:innen bislang noch nicht beobachten konnten: In manchen Fällen könnten die Rückstöße einen Roten Riesen direkt auf einen nahen Begleitstern zutreiben. Die Folge wäre eine gewaltige Kollision zweier Sterne – ein kosmisches Spektakel, nach dem Forscher:innen nun gezielt suchen wollen. Sollte ein solches Ereignis beobachtet werden, wäre das eine starke Bestätigung für Fullers Berechnungen.