Geisterteilchen: Neutrinos verursachen womöglich schwarze Löcher
An der Universität von Kalifornien in San Diego(öffnet im neuen Fenster) , USA, und weiteren Forschungseinrichtungen hat ein Team untersucht, wie sich Neutrinos in einem ausbrennenden Stern verhalten und wie sie dessen Ende beeinflussen. Das allein ist schon bemerkenswert, weil Neutrinos kaum wechselwirken, fast keine Masse und Energie aufweisen.
Dennoch zählen sie zu den heißesten Kandidaten, die den Unterschied zwischen einem Neutronenstern, einem extrem dichten, nur wenige Kilometer großen Objekt aus Neutronen, und einem schwarzen Loch ausmachen könnten. In Betracht gezogen wird darüber hinaus, dass auch die Supernova selbst, also die Explosion des kollabierenden Sterns, vom Verhalten der Neutrinos abhängt. Immerhin ist es ein Neutrinoblitz, der den größten Teil der freigesetzten Energie ausmacht.
Neutrinos einfangen
Ausgehend von theoretischen Betrachtungen könnte ein massereicher, kollabierender Stern als Neutrinobeschleuniger fungieren. Die Neutrinos nehmen thermische Energie auf und beschleunigen damit die Elektronen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit, so dass diese das Gravitationsfeld des Sterns verlassen.
Der Stern wird dadurch instabil und stürzt in sich zusammen. Wird die Dichte zu hoch, können selbst Neutrinos nicht mehr entkommen und interagieren schließlich miteinander, was unter normalen Umständen nahezu ausgeschlossen ist.
Nach der vorherrschenden Meinung ändern sie dabei ihren Geschmack beziehungsweise ihre Generation zwischen Elektron-, Myon- und Tau-Neutrino nicht. Die meisten verbleiben als Elektron-Neutrino und der Kollaps des Sterns hinterlässt einen Neutronenstern.
Finden dagegen bisher unbekannte Interaktionen statt, die auch eine Änderung der Neutrinos hervorrufen, würde dies den Kern zusätzlich mit Energie versorgen und die Zunahme der Dichte weiter verstärken.
Das soll gelingen, weil die Atomkerne bei höheren Temperaturen schneller zerlegt werden. Der Prozess würde deutlich schneller ablaufen als bei der Entstehung eines Neutronensterns. Das Resultat wäre stattdessen ein schwarzes Loch.
Nun erhofft sich die Forschungsgruppe, dass neue Hinweise aus der Beobachtung von Gravitationswellen und neue Experimente mit Neutrinos auf der Erde ihre theoretischen Überlegungen bestätigen, die in Physical Review Letters(öffnet im neuen Fenster) frei zugänglich veröffentlicht sind. Dann würde man die weiterhin undurchdringlichen schwarze Löcher wieder ein klein wenig besser verstehen.