Holocaustszenarien ohne technische Abwehrmöglichkeit

Der renommierte Astrophysiker und Kosmologe Stephen W. Hawking empfahl 2006 bei der Verleihung der Copley-Medaille angesichts der Möglichkeit eines Atomkriegs oder einer globalen Impaktkatastrophe, Weltraumkolonien auf erdähnlichen Planeten anderer Sonnensysteme einzurichten, damit die Menschheit längerfristig überleben kann. Mittels Raumschiffen mit Warp-Antrieb könnten geeignete extrasolare Planeten in sechs Jahren erreicht werden. Für diese Auswanderung sollte die Menschheit möglichst schnell ihre Fähigkeiten ausbilden und technisch entfalten.
In der Milchstraße könnte es mindestens 500 Millionen Exoplaneten geben, auf denen Lebewesen existieren können. Diese Schätzung vom Februar 2011 basiert auf den vorläufigen Forschungsdaten des Kepler-Teleskops der Nasa. Demnach befinden sich in der Milchstraße etwa 300 Milliarden Sonnen und mindestens 50 Milliarden Planeten, von denen mindestens 500 Millionen einen Abstand zur Muttersonne haben, bei dem die Temperatur keine lebensfeindliche Rahmenbedingung darstellt.
Der wissenschaftliche Leiter der Kepler-Mission, William J. Borucki, berichtete beim Kongress der Amerikanischen Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften in Washington, dass mit Hilfe des Teleskops bisher 1235 Exoplaneten entdeckt wurden, von denen 54 in einer Zone liegen, in der es weder zu heiß noch zu kalt für Lebewesen sein könnte. Bei den meisten extrasolaren Planeten handelt es sich um Gas- und Eisriesen, vergleichbar mit Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun, die von irdischen Lebensformen nicht bewohnt werden können.
Doch weder auf der Erde noch auf einem anderen Himmelskörper gibt es Überlebensbedingungen für unbegrenzte Zeit. Alle Sonnen erlöschen oder werden samt den Planeten durch kosmische Ereignisse vernichtet. Bei manchen Katastrophenszenarien wird die gesamte Lebenswelt eines Planeten ausgelöscht, und durch technische Abwehrstrategien können sie nicht verhindert werden. Die nachfolgenden Befunde astronomischer Forschung vermitteln einen Einblick.
Wenn sonnenähnliche Sterne im Inneren den ihnen zur Verfügung stehenden Wasserstoff für die Kernverschmelzung aufgebracht haben, blähen sie sich um ein Vielfaches auf und werden zu Roten Riesen. Innen beginnt das Helium zu brennen, wobei Kohlenstoff und Sauerstoff erzeugt werden. Die rote Farbe des Riesensterns kommt durch den hohen Kohlenstoffanteil im Spektrum zu Stande. In den äußeren Schichten zündet der Wasserstoff.
Ist das Helium im Inneren verbraucht, zieht sich der Kern infolge der Schwerkraft zusammen. Auf Grund der angestiegenen Temperatur kann eine weiter außen lokalisierte Schale fusionieren, die von dem darüber liegenden Wasserstoff gespeist wird. Bei den zündenden und erlöschenden Fusionsprozessen bläht der Sternenrest sich abwechselnd auf und fällt wieder zusammen. Dieser Vorgang findet wiederholt statt.
Reicht die Temperatur irgendwann nicht mehr aus, um neue Fusionen zu zünden, kollabiert der Kern zu einem so genannten Weißen Zwerg, der typischerweise die Größe der Erde und das maximal 1,44 Fache der Sonnenmasse aufweist. Ein Kubikzentimeter Materie eines Weißen Zwergs wiegt mehr als 100.000 Kubikmeter Blei auf der Erde. Die außergewöhnliche Dichte kommt dadurch zu Stande, dass nach dem Erlöschen der nuklearen Fusionsprozesse die Atome quasi geknackt sind.
Mittels Beobachtungsdaten von Weltraumteleskopen errechnete ein Astronomenteam um Klaus Werner von der Universität Tübingen (2004), dass die Oberflächentemperatur des Weißen Zwergs H1504+65 etwa 200.000 Grad Celsius beträgt. Im sichtbaren Spektralbereich leuchtet er nur wenig, im Röntgenlicht erscheint er als ein überaus helles Objekt am Himmel.
Im Laufe der Zeit wird er weiter abkühlen und dunkler werden. Zuletzt verblasst er als Schwarzer Zwerg, falls er bei der weiteren Entwicklung nicht gestört wird.
Allein in der Milchstraße gibt es vermutlich Milliarden sonnenähnlicher Sternleichen, die mittels Röntgensatelliten nachweisbar sind (Benningfield 2006). Bei der Auswertung von Daten des Rossi-Satelliten erkannte ein Forscherteam um Mikhail Revnivtsev (2006) vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching, dass der so genannte Röntgenschein der Milchstraße aus mehreren Millionen Sternen besteht. Dabei handelt es sich hauptsächlich um alte Weiße Zwerge, die mit einem anderen Stern ein Doppelsystem bilden.
Der 1862 entdeckte Stern Sirius B ist ein Weißer Zwerg im 8,6 Lichtjahre entfernten Sternbild Großer Hund. Er befindet sich in einer engen Umlaufbahn um Sirius A, dessen Auftauchen den Astrologen im antiken Ägypten die Nilschwemme ankündigte.
Die Masse von Sirius B entspricht knapp der Sonnenmasse, der Durchmesser beträgt 12.000 Kilometer, was etwa der Größe der Erde entspricht. Das Gravitationsfeld von Sirius B ist 350.000 Mal stärker als das der Erde (Barstow et al. 2005). Dies bedeutet: Ein erwachsener Mensch würde auf Sirius B einige 100.000 Kilogramm wiegen.
Als junger Stern besaß Sirius B die fünffache Sonnenmasse und leuchtete unübersehbar am nächtlichen Himmel. Als sein Kernbrennstoff aufgebraucht war, blähte er sich zu einem Roten Riesen auf, streifte die äußere Hülle ab und der dichtere Kern blieb als Weißer Zwerg zurück (Croswell 2006).
Auch die Sonne wird, wenn sie bei der weiteren Entwicklung nicht gestört wird, einmal erkalten und im Inneren zu einem Weißen Zwerg schrumpfen. Zunächst fusioniert sie den Wasserstoff zu Helium und anschließend das Helium zu Kohlenstoff und Sauerstoff. Wenn der jetzige nukleare Ofen erlischt, wird sie sich als Roter Riese auf das eventuell 150-Fache ihrer heutigen Größe aufblähen und die inneren Planeten Merkur und Venus verschlingen.
Sollte sie sich dabei bis zur Erdbahn ausdehnen, könnte die Erde durch die Reibung mit der äußeren Hülle des Roten Riesensterns so viel Energie verlieren, dass sie in ihn stürzt. Der Mars könnte das Erlöschen der Sonne überstehen. Bei der Erde ist dies nicht so sicher.
Ein astronomischer Hinweis auf einen Roten Riesen, der seine inneren Planeten verschluckt haben könnte, ist der zur Helmi-Gruppe gehörende Stern HIP 13044. Früher befanden sich der Stern und seine Planeten in einer Zwerggalaxie, die vor einigen Milliarden Jahren von der Milchstraße geschluckt wurde. Heute sind sie 2.000 Lichtjahre von der Erde entfernt im südlichen Sternbild Chemischer Ofen zu sehen.
Während der Stern als Roter Riese seine etwaigen inneren Planeten einverleibt hat, hat der äußere Planet HIP 13044 b diese Phase bis heute überstanden. Er besitzt mindestens die 1,25-fache Masse des Jupiters und umkreist alle 16,2 Tage seinen Heimatstern in einem sehr nahen Abstand. Die hohe Rotationsgeschwindigkeit des Muttersterns könnte dadurch zu Stande gekommen sein, dass der Stern einmal innere Planten besaß und sie während des Rote-Riesen-Stadiums verschlang.
Zwischenzeitlich hat HIP 13044 sich zusammengezogen und fusioniert jetzt Helium. Im weiteren Verlauf seiner Entwicklung wird er sich erneut ausdehnen und dann seinen Planeten verschlucken. Laut Johny Setiawan (2010) vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg könnte der Fund einen Hinweis geben, welches Schicksal dem Sonnensystem in ferner Zukunft bevorsteht. Nach der Entdeckung des Exoplaneten und seines Muttersterns bemerkte er: „Auch unsere Sonne wird sich in ungefähr fünf Milliarden Jahren zu einem Roten Riesen entwickeln. Möglicherweise zeigt uns das HIP 13044-System, wie die ferne Zukunft unseres Sonnensystems aussehen wird. Das macht die Entdeckung des Planeten natürlich umso faszinierender.“
Die Atmosphärenreste der meisten Weißen Zwerge erscheinen bei einem Blick durch Weltraumteleskope unverschmutzt, da sie ausschließlich aus Wasserstoff und Helium bestehen. Es gibt jedoch auch Weiße Zwerge, die von einem Staubring umgeben sind und insofern ein verschmutztes Aussehen haben. Sie sind Zeugen von Vernichtungsszenarien.
Ein gut untersuchter Weißer Zwerg mit einer verschmutzten Atmosphäre ist das Objekt GD 362 im 150 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernten Sternbild Herkules. Forschern um Mukremin Kilic (2005) von der University of Texas sowie Experten von der University of California in Los Angeles, der Carnegie Institution und vom Gemini Observatorium zufolge besteht der Staubring vermutlich aus Überresten eines Planeten bzw. Planetensystems oder eines Asteroiden.
Kilic folgerte aus den Beobachtungsdaten: „Die passendste Erklärung für die Staubscheibe um GD 362 besteht darin, dass ein Planet oder ein asteroidenähnliches Objekt durch die Gezeitenkräfte des Weißen Zwergs zerrissen wurde. Die Brocken wurden bis auf Staubgröße zermahlen und sammelten sich in einer Trümmerscheibe um den Stern. Wahrscheinlich sehen wir hier die Vernichtung eines Planetensystems.“
Wissenschaftler wie Eric Becklin, Michael A. Jura, Inseok Song, Benjamin Zuckerman vertreten eine ähnliche Position. Michael A. Jura von der University of California in Los Angeles vergleicht die staubige Umgebung mit den Saturnringen. Sie entstand vermutlich, als ein Himmelskörper dem Stern zu nahe kam und zerstört wurde. Benjamin Zuckerman verwies darauf, dass GD 362 über ebenso viel Eisen, Kalzium und Magnesium wie die Sonne verfügt und daher einen Blick auf die Zukunft unseres Planetensystems werfen könnte.
Der Erklärungsansatz wurde zwischenzeitlich durch weitere Befunde bestätigt. Eine Arbeitsgruppe um Zuckerman wies 2007 im Orbit von GD 362 insgesamt 17 verschiedene Elemente nach, die in ähnlicher Konzentration beim Erde-Mond-System bzw. bei den inneren Planeten des Sonnensystems vorkommen. Es ist deshalb nahe liegend, die verschmutzte Atmosphäre als Überrest eines zerstörten Planeten bzw. Planetensystems oder eines ähnlichen Himmelskörpers anzusehen.
Zuckerman favorisiert zwei kollidierte Planeten oder einen auseinander gebrochenen Asteroiden. Er bemerkt: „Etwas Dramatisches könnte in diesem System passiert sein.“
Für Jura (2007) ist die Zusammensetzung der Atmosphäre von GD 362 ein Hinweis, dass erdähnliche Planeten auch bei anderen Sternen entstanden sein könnten bzw. dass die Zusammensetzung der Erde nicht etwas Einmaliges im Kosmos darstellen muss.
Ein anderer Weißer Zwerg mit verschmutzter Atmosphäre ist G29-38, dessen metallreiche Gasscheibe sich über eine Distanz erstreckt, die annäherungsweise dem Sonne-Jupiter-Abstand entspricht. Die Staubkonzentration ist hundert Mal geringer als die von GD 362. Da die Zusammensetzung und Größe der Staubmineralien auch bei manchen Kometen des Sonnensystems gefunden werden, vermuten Marc Kuchner (2006) vom Goddard Space Flight Center der Nasa und William Reach (2006) vom California Institute of Technology in Pasadena, dass ein Komet in die innere Region vordrang und durch die Gezeitenkräfte des Weißen Zwergs völlig auseinander gerissen wurde.
Michael A. Jura schlug 2003 als Erklärung vor, dass der Weiße Zwerg kurz zuvor einen Asteroiden zerfetzte, als er in sein starkes Gravitationsfeld eindrang. In einer Serie von Kollisionen wurden die Trümmer weiter zerkleinert. Schließlich entstand eine rotierende Staubscheibe, aus welcher Materie auf den Zwergstern herabregnet.
Das Konzept wurde zwischenzeitlich durch weitere Beobachtungen bestätigt und ergänzt. Michael A. Jura (2009) und Michael W. Werner vom Jet Propulsion Laboratory der Nasa im kalifornischen Pasadena schreiben: „Die Messung von Infrarotemissionen erlaubt auch die Abschätzung, dass die Scheiben Weißer Zwerge höchstens ein Hundertstel einer Astronomischen Einheit von ihrem Zentralgestirn entfernt sind. Ihre Masse dürfte derjenigen eines Asteroiden mit 30 Kilometer Durchmesser entsprechen. Auch das ist konsistent mit der Vorstellung, dass die Scheibe durch den Zerfall eines solchen Himmelskörpers entstanden ist.“
Laut Boris Gänsicke (2006) von der Universität von Warwick könnte es sich bei der Staubscheibe von G29-38 um Planetentrümmer handeln.
Ein Bindeglied zwischen älteren Weißen Zwergen wie G29-38 und sonnenähnlichen Sternen ist der relativ junge Weiße Zwerg WD 2226-210, dessen äußeren Schichten als Planetarischer Nebel sichtbar sind und deshalb „Helixnebel“ bezeichnet wurden.
Das Besondere von WD 2226-210 ist der Abstand seiner staubigen Trümmerscheibe, die etwa 100 Astronomische Einheiten von ihm entfernt ist. Dies bedeutet: In den Zwischenraum würde unser gesamtes Sonnensystem hineinpassen. Für Jura und Werner (2009) weist dies darauf hin, dass die Scheibe nicht aus den Überresten eines Asteroiden besteht, sondern bei der Kollision von Asteroiden und Kometen gebildet wurde.
Einem kanadisch-amerikanischen Forscherteam um den Astronomen Patrick Dufour (2010) von der University of Montreal gelang mit Hilfe des Multiple-Mirror Teleskops der Nachweis, dass die chemische Zusammensetzung der äußeren Schichten des Weißen Zwergs SDSS J073842.56+183509.6 ziemlich große Ähnlichkeit mit der Erde hat. Die schweren Elemente wie Eisen, Kalzium, Magnesium, Natrium und Silizium verursachen die stärkste Verschmutzung, die das Team je bei einem Zwergstern beobachtet hat. Vermutlich stammen sie von einem felsigen Himmelskörper mit hohem Metallanteil, der dem Weißen Zwerg vor kurzem zu nahe kam und von seinen Gezeitenkräften auseinander gerissen wurde. Die Menge des angesammelten Materials entspricht etwa der Masse des Zwergplaneten Ceres mit 930 Kilometer Durchmesser. Aus dem relativ geringen Wasserstoffanteil in der Atmosphäre schlossen die Forscher, dass das erdähnliche Objekt beim längeren Umkreisen des Zwergsterns sein eventuell vorhandenes Wasser verloren hat.
In Anbetracht des Nachweises von immer mehr Zwergsternen mit verschmutzter Atmosphäre bemerkten Jura und Werner (2009): „Gemeinsam mit Kollegen haben wir über ein Dutzend Weiße Zwerge in der Milchstraße entdeckt, die von Asteroiden, Kometen und vielleicht sogar Planeten umkreist werden. Solange die Sterne am Leben waren, gingen sie Tag für Tag am Himmel dieser Welten auf. Als sie aber starben, verdampften sie ihre inneren Planeten oder verschlangen und verbrannten sie. Zurück blieben nur die Himmelskörper in den kühleren äußeren Regionen der Systeme. Und auch etliche dieser Überlebenden zerrissen die Zwerge im Verlauf der folgenden Zeit. Solche dezimierten Systeme, Friedhöfe der Welten, lassen uns das Schicksal erahnen, das auch dem Sonnensystem bevorsteht – in fünf Milliarden Jahren, wenn die Sonne stirbt.“
Überall im Kosmos gibt es vermutlich Weiße Zwerge mit verschmutzter Atmosphäre. Die äußeren Schichten sind augenfällige Relikte vernichteter Himmelskörper wie Planeten(systeme), Asteroiden und Kometen.
Allein in der Milchstraße könnten laut Berechnungen eines internationalen Astronomenteams um Jay Farihi (2009) von der University of Leicester in England bis zu fünf Millionen Weiße Zwerge mit verunreinigter Atmosphäre existieren. Beobachtungsdaten, die mit dem Spitzer-Weltraumteleskop gewonnen wurden, signalisieren, dass ein bis drei Prozent der Zwergsterne atmosphärische Überreste steiniger Himmelskörper aufweisen. In der Vergangenheit könnte ein Teil von ihnen dem Sonnensystem ähnlich gewesen sein. Heute handelt es sich um lebensfeindliche Überbleibsel.
„Auf der Suche nach erdähnlichen Welten haben wir nun eine ganze Reihe von ausgezeichneten Kandidaten gefunden, die solche Planeten beherbergen könnten“, betonte Jay Farihi. Und weiter: „Wo sie um einen Weißen Zwerg kreisen, werden die Bedingungen kaum lebensfreundlich sein, das könnte aber in einer früheren Epoche anders ausgesehen haben.“
Michael Shara (2003) hat das Katastrophenszenario beschrieben, welches sich bei der Kollision der Sonne mit einem Weißen Zwerg vergleichbarer Masse ereignen könnte:
Näherte sich ein Weißer Zwerg mit über 600 Kilometer pro Sekunde in Richtung der Sonne, würde er zunächst Sonnenmaterie ansaugen und das Tagesgestirn birnenförmig verzerren. Beim etwa einstündigen Durchdringen der Sonne entstünde eine Stoßwelle, welche die gesamte Sonne zusammendrücken und so viel aufheizen würde, dass auch außerhalb ihres Kerns Fusionsreaktionen zündeten. Die völlig überhitzte Sonne würde innerhalb dieser Stunde so viel Energie freisetzen wie ansonsten in 100 Millionen Jahren. Durch den aufgebauten Druck würden Gase so schnell herausspritzen, dass sie das Sonnensystem teilweise verließen. Sodann würde die Sonne quasi wie eine gigantische thermonukleare Bombe explodieren und einen Gasnebel zurücklassen. Der Zwergstern hingegen würde wegen seiner enormen Dichte fast unbeschadet seine kosmische Reise fortsetzen. Die Ozeane und Erdatmosphäre verdampften. Lebewesen könnten auf dem Blauen Planeten nicht mehr existieren.
Anlässlich der Vorbereitung einer Seminararbeit entdeckte die Astronomie-Studentin Karin Sandstrom (2002) von der Harvard-Universität, dass der Stern HR 8210 (bzw. IK Pegasi) vor seiner baldigen Explosion steht. Bei dem Objekt handelt es sich um ein Doppelsternsystem, dessen größere Komponente A der Delta-Scuti-Stern und kleinere Komponente B ein Weißer Zwerg ist.
Noch ist der Abstand beider Komponenten zu groß, um einen Massenaustausch herbeizuführen. Der Delta-Scuti-Stern wird sich jedoch zu einem Roten Riesen ausdehnen und dann dem Weißen Zwerg recht nahe sein. In Folge der Ausdehnung wird Materie vom Roten Riesen auf den Weißen Zwerg gelangen und seine Masse aufpeppen, bis er die 1,44-fache Sonnenmasse (Chandrasekhar-Grenze) erreicht und überschreitet.
Die Materiezufuhr hebt den Weißen Zwerg über die kritische Grenze und löst eine Ia Supernova bzw. thermonukleare Supernova aus, bei welcher der Zwergstern schlagartig kollabiert und explodiert. Für Tage bis Wochen leuchtet er milliardenfach heller als die Sonne und schleudert ungeheure Mengen schwerer Elemente ins Weltall. Der Rote Riese saust mit hoher Geschwindigkeit davon.
In der Milchstraße und anderen Galaxien wurden bisher Hunderte Supernovae nachgewiesen. Gemäß Wolfgang Hillebrandt (2010) vom Max-Planck-Institut in Garching, gehören Supernovae zu den hellsten beobachtbaren Explosionen im Kosmos. Bereits 1054 erkannten chinesische und japanische Astronomen eine Supernova im Sternbild Taurus. Das Aufleuchten am Himmel war so hell, dass es tagsüber registriert werden konnte. Heute wird der Überrest der Supernova Krebsnebel genannt.
Tycho Brahe entdeckte 1572 im Sternbild Cassiopeia eine Supernova, die nach Erreichen ihres Maximums noch heller als die Planeten Venus und Jupiter leuchtete. Und Johannes Kepler beobachtete 1604 eine Supernova im Sternbild Ophiuchus.
Ein Beleg aus heutiger Zeit ist das Relikt N49 in der Magellanschen Wolke. Aus dem Trümmerfeld wird ein kugelförmiges Objekt mit einer Geschwindigkeit von acht Millionen Stundenkilometern hinausgeschleudert. Forschern um Sangwook Park (2010) von der Penn State University gelang mit Hilfe des Chandra Röntgenobservatoriums der Nachweis größerer Konzentrationen von Neon, Schwefel und Silizium.
Drei Kandidaten für zukünftige Supernovae sind HR 8210 sowie die Zwergsterne RX J0648.0-4418 und V 445 Puppis. Astronomen um Sandro Mereghetti (2009) vom Astrophysikalischen Institut in Mailand erkannten mit Hilfe des Weltraumobservatoriums XMM-Newton, dass der Weiße Zwerg RX J0648.0-4418 mindestens 1,2 Sonnenmassen aufweist und von der Hülle des hellen Sternbegleiters HD 49798 ständig Material saugt, so dass er kontinuierlich schwerer wird. Der Zwergstern rotiert so schnell, dass ein Tag lediglich 13 Sekunden dauert. Wenn er weiter an Masse zulegt, wird er einmal die Chandrasekhar-Grenze überschreiten, kollabieren und als Supernova enden. Die 2.000 Lichtjahre entfernte Sternexplosion wäre so hell wie der Vollmond. Mit bloßem Auge könnte sie bei Tag gesehen werden.
V 445 Puppis ist ein mästender Zwergstern im Sternbild Achterdeck des Schiffs. Forscher um Patrick Woudt (2009) von der Universität Kapstadt, die ihn zwei Jahre lang mit dem Very Large Teleskop beobachteten, registrierten einen permanenten Materiestrom vom größeren Begleitstern zum Weißen Zwerg. Woudt kommentierte die Daten: „Wir haben es zweifellos mit einem viel versprechenden Kandidaten für eine zukünftige Supernova vom Typ Ia zu tun.“
Für das Zustandekommen von Ia Supernovae bei Weißen Zwergen könnte es neben der Massenzunahme durch sonnenähnliche Begleitsterne noch einen weiteren Mechanismus geben - die Verschmelzung von zwei Zwergsternen. Laut Experten um Marat Gilfanov und Akos Bogdan (2010) vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching, die Computersimulationen unter Verwendung von Daten des Röntgenteleskops Chandra durchführten, kamen die von ihnen analysierten Supernovae in verschiedenen Galaxien „fast alle“ durch die Verschmelzung von zwei Weißen Zwergen zu Stande.
Ein Beispiel ist das Doppelsternsystem HM Cancri. Die zwei Zwergsterne sind etwa 16.000 Lichtjahre von der Erde entfernt und umrunden einander mit achtfachem Erddurchmesser Abstand in 5,4 Minuten. 1999 stieß Vadim Burwitz vom Max-Planck-Institut bei der Analyse von Daten des Satelliten Rosat auf die Röntgenquelle mit 5,4-minütiger Periode. 2010 bestätigte ein Forscherteam um Gijs Roelofs vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics mittels des 10-Meter-Keck-I-Teleskops auf Hawaii, dass die 5,4-Minuten-Periode die Umlaufzeit des Zwergstern-Paares ist.
Supernova-Explosionen sind kosmische Zeitbomben für Sonnensysteme, die sich innerhalb einer bestimmten Distanz befinden. Die meisten Astronomen gehen davon aus, dass eine Supernova mit einem Abstand von bis zu 160 bis 200 Lichtjahren die irdische Lebenswelt vernichtet. Die bei der Sternexplosion freigesetzte Strahlung würde die Ozonschicht in wenigen Minuten zerstören. Alle Lebewesen wären dadurch einer tödlichen Strahlendosis ausgesetzt.
Und HR 8210 ist 150 Lichtjahre von der Erde entfernt. Dies bedeutet aus astronomischer Zeitperspektive: Auf der Erde wird „demnächst“ bzw. „sehr bald“ ein kosmisch verursachtes Massensterben stattfinden, falls HR 8210 seine Position beibehält.
Die Frist bis zu dem Ereignis beträgt nach ersten Berechnungen von Karin Sandstrom (2002) mehrere hundert Millionen Jahre, gemäß ihrem Dozenten Dave Latham (2002) einige hundert Millionen Jahre. Jürgen Kummer (2006) zufolge wird HR 8210 „vielleicht in 10.000, aber wohl eher erst in vielen Millionen Jahren mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit“ als Ia Supernova explodieren. Er hofft aber, dass der Supernova-Kandidat dann weiter weg sein wird. Gemäß Michael Rappenglück (2009), Astronom am Institut für Interdisziplinäre Studien in Gilching, gehen die meisten Experten heute von geschätzten 10.000 bis 1.000.000 Jahren aus.
Aus der Distanz von HR 8210 ergibt sich für Dave Latham (2002) noch eine andere Überlegung. Er äußerte: „Die Tatsache, dass ein solches System so nahe bei uns liegt, könnte bedeuten, dass es mehr derartige Objekte in unserer Nachbarschaft gibt.“
Isotopenmessungen von Verbindungen in Meteoriten durch Forscher wie Shogo Tachibana (University Tokio) und Gary R. Huss (University of Hawaii in Manoa) sowie ein Team um Leslie Looney (University of Illinois) legten 2006 den Schluss nahe, dass die Sonne mit bis zu 3.500 Geschwistern aus einer interstellaren Wolke entstand. Bereits kurz nach der Geburt des Sternhaufens explodierte in nächster Nähe zur Sonne ein riesiges Objekt als Supernova.
Simon F. Portegies Zwart, Computer-Astrophysiker an der Sternwarte der niederländischen Universität Leiden, schreibt dazu 2010: „Als unsere Sonne gerade einmal 1,8 Millionen Jahre alt war, muss es in weniger als fünf, vielleicht sogar in gerade einmal 0,07 Lichtjahren Entfernung zu einer Supernova gekommen sein.“
Ein anderes kosmisches Holocaustszenario ist die Kollision eines Schwarzen Loches mit einem planetaren Sonnensystem. Auch dabei handelt es sich um ein höchst seltenes Ereignis. Je länger Sonnensysteme aber bestehen, desto größer ist die Wahrschein­lich­keit, dass ihnen etwas Derartiges einmal passieren könnte.
In den Zentren fast aller Galaxien verbergen sich supermassereiche Schwarze Löcher, die so viel Materie und Energie verschlingen können, bis sie die zehnmilliardenfache Sonnenmasse erreicht haben (Treister & Natarajan 2008). Ihre Entstehung in der Frühzeit des Kosmos ist noch rätselhaft.
Astronomen um Mark Dickinson (2007) vom National Optical Astronomy Observartory in Tucson fanden Indizien bei der Entdeckung von supermassereichen Schwarzen Löchern, dass sie parallel mit den Galaxien und Sternen entstanden sind. Überraschender Weise ist die Masse der zentralen Schwarzen Löcher proportional zur Masse der umgebenden Sterne. Eine griffige Erklärung für die Entsprechung wird noch gesucht. Dickinson gesteht: „Wir wissen, dass eine Beziehung besteht zwischen den Schwarzen Löchern und ihren Galaxien, aber wir wissen nicht, wie sie zu Stande kommt.“
Bei einer Hochrechnung der mittels Spitzer- und Chandra-Weltraumteleskop für einen kleinen Himmelsausschnitt ermittelten Anzahl Schwarzer Löcher ergaben sich für das Universum mehrere Hundert Millionen supermassereiche Schwarze Löcher.
Astronomen um Julia Comerford (2010) von der kalifornischen Berkeley-Universität beobachteten 33 Paare von Schwarzen Löchern in vier bis sieben Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxien und schlussfolgerten, dass bei Kollisionen von zwei Galaxien die beiden supermassereichen Schwarzen Löcher sich mit Geschwindigkeiten von mehreren hundert Kilometern pro Sekunde umkreisen. Sie bilden zwei umeinander tanzende Schwarze Löcher.
Supermassereiche Schwarze Löcher sind aktiv und verschlingen ständig Materie aus ihrer Umgebung oder schlummern und erwachen zeitweise, wenn ihnen Sterne zu nahe kommen.
Ein Forscherteam um Suvi Gezari vom Caltech in Pasadena registrierte mit dem Ultraviolett-Teleskop des Satelliten Galaxy Evolution Explorer, wie ein Stern von einem Schwarzen Loch mit zehnmillionenfacher Sonnenmasse in einer vier Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie im Sternbild Bootes vom Anfang bis zum Ende verschlungen wurde.
Das supermassereiche Schwarze Loch der 191 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie NGC 7052 im Sternbild Fuchs verschlingt eine gigantische Staubscheibe mit einem Durchmesser von 3.700 Lichtjahren. Sie könnte der Überrest einer früheren Galaxienkollision sein.
Daneben vagabundieren in und außerhalb der Galaxien Abermilliarden leichtere stellare Schwarze Löcher, die am Ende von Sternentwicklungen bei Supernovae gebildet werden. In der Milchstraße könnten Hunderte von Schwarzen Löchern unterwegs sein, die alles verschlingen, was sich ihnen im Umkreis von einigen hundert Kilometern in den Weg stellt. Zu dieser Schätzung kamen amerikanische Astronomen um Kelly Holley-Bockelmann (2008) von der Vanderbilt University.
Die Astrophysiker Avi Loeb (2009) vom Harvard-Smithsonian Center in Cambrigde und sein Kollege Ryan O’Leary vermuten ebenfalls Hunderte von Schwarzen Löchern, welche die 1.000- bis 10.000-fache Masse der Sonne aufweisen und durch die äußeren Bereiche der Milchstraße rasen. Sie entstanden vermutlich bei der Kollision von Proto-Galaxien im frühen Universum.
Andere Autoren (etwa Maillard 2005) vermuten in der Milchstraße bis zu 100 Millionen vagabundierende Schwarze Löcher, die in jeder Sekunde sich so viel Materie und Energie einverleiben, wie die Masse der Erde beträgt.
Streunende Schwarze Löcher können den Sternhaufen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 4.000 Kilometern pro Sekunde entweichen. Die hohe Geschwindigkeit und die kaum vorhersehbare Richtung kommen dadurch zu Stande, dass bei der Kollision von Galaxien die Gravitationswellen bevorzugt in eine Richtung ausgesandt werden und das gebildete Schwarze Loch einen extrem starken Rückstoß erhält (Brügmann et al. 2007; Merrit et al. 2007).
Kelly Holley-Bockelmann bemerkte nach Abschluss der Computersimulationen, bei denen zwei Schwarze Löcher mit unterschiedlichen Massen und unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten zusammenstießen und ein noch größeres Schwarzes Loch bildeten: „Uns wurde schnell klar, dass ein solches verschmolzenes Schwarzes Loch jeden Kugelsternhaufen sofort verlassen würde, weil die Entweichgeschwindigkeit der Haufen bei weniger als 100 Kilometern pro Sekunde liegt.“
Einem Team um Stefanie Komossa (2008) vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik gelang in einer zehn Milliarden Lichtjahre entfernten Himmelsregion der indirekte Nachweis, dass Schwarze Löcher tatsächlich miteinander verschmelzen können. Ein im digitalen Sloan-Himmelsatlas aufgespürtes Schwarzes Loch mit einigen 100 Millionen Sonnenmassen wird mit einem Tempo von fast 3.000 Kilometern pro Sekunde aus dem Zentrum der Muttergalaxie hinauskatapultiert. Bei der Reise durch das Weltall nimmt es die umgebende Materie größtenteils mit. Dadurch wird es viele Millionen Jahre lang wachsen.
Die Studentin Marianne Heida (2010) von der holländischen Universität Utrecht entdeckte in einer über eine halbe Milliarde Lichtjahre entfernten Galaxie ein mindestens eine Milliarde Sonnenmassen schweres Schwarzes Loch, das ebenfalls durch die Kollision mit einem Schwarzen Loch aus dem Galaxienzentrum hinausgeschleudert wird.
Gerät ein Sonnensystem in die Gravitationsfalle eines vagabundierenden Schwarzen Loches, bedeutet dies das endgültige Aus für den Stern und die Planeten. Die von dem Schwerkraftmonster einverleibte Materie wird völlig zerrissen und zermalmt, bleibt im Inneren gefangen oder wird als energiereiche Strahlung ins Weltall abgegeben.
Im Galaxienhaufen MS 0735.6+7421 verspeist ein Schwarzes Loch vermutlich Millionen Sterne, wobei ein Teil des aufgenommenen Materials in zwei Strahlenbündeln ins Universum zurückgeschleudert wird (McNamara 2004).
Beobachtungsdaten von Weltraumteleskopen wie Chandra und XMM-Newton legen die Vermutung nahe, dass eine Vielzahl stellarer Schwarzer Löcher sich „vor unserer kosmischen Haustür“ aufhält (Barger 2005). Wo sich die einzelnen Objekte befinden und wohin sie sich bewegen werden, ist derzeit noch ungewiss.
Philip Plait studierte Astronomie an der Universität von Virginia, forschte danach am Goddard Space Flight Center der Nasa und vermittelt heute als erfolgreicher Internet-Blogger astronomisches Wissen in packender Form. Sein Buch „Tod aus dem All. Wie die Welt einmal untergeht“ (2010) leitet er mit dem Hinweis ein: „Nehmen Sie es nicht persönlich. Auch mein Leben ist in Gefahr. Das Universum wird uns alle vernichten. Und das fast mühelos.“
Bei der Betrachtung Schwarzer Löcher stellt er fest: „Schwarze Löcher sind wahrlich merkwürdige Gebilde: Selbst jeder noch so simple Bewegungsakt entpuppt sich als komplizierter Vorgang. Wir jedenfalls haben unsere Lektion gelernt: Wer hineinfällt, ist tot – ohne Wenn und Aber.“
Der Epilog endet mit einer Einladung. Plait empfiehlt seinen Leserinnen und Lesern: „Der Großteil des Universums ist tödlich, unsere kleine Welt dagegen recht kuschelig. Der Kosmos gibt und nimmt. Gehen Sie also nach draußen und genießen Sie einen sonnigen Tag oder eine sternenschwangere Nacht. Wer den Gefahren des Himmels mit Respekt begegnet, ohne dabei den Blick für seine Schönheiten zu verlieren, hat verstanden. Und Verständnis ist immer gut.“