Todesgruben für Licht: Schwarze Löcher

Titelbild: NASA/ Hubble

Eines der faszinierensten Elemente im Universum sind sogenannte schwarze Löcher. Bereits seit über 200 Jahren spekuliert man über Himmelskörper, die so massereich sind, dass ihre Gravitation so groß ist, dass selbst Licht ihnen nicht entkommen kann. Mit der Entwicklung der Relativitätstheorie konnte man diese Überlegungen präzisieren und hat sie in den Jahrzehnten seitdem immer weiter präzisiert. Heute kann man schwarze Löcher recht genau modellieren.

Aber was genau ist ein schwarzes Loch?

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Ist doch Schnuppe: Meteore, Meteoriden und Meteoriten

Eine Schnuppe ist der verkohlte Überrest eines Kerzendochts, eine Sternenschnuppe ist der verkohlte Rest eines Objekts, das in die Erdatmosphäre eingetreten ist und jeder kennt die typischen Leuchtspuren, die eine Sternenschnuppe am Himmel hinterlässt.

Diese Objekte tragen je nach Größe verschiedene Namen, wobei die Sternenschnuppen eher kleine Objekte sind. Sie haben eine Masse von wenigen Gramm und eine Größe zwischen einem und zehn Millimetern. Kleiner sind teleskopische Meteoriten und Mikrometeoriten, die eine Masse von Bruchteilen von Mikrogramm haben und weniger als ein Zehntel Millimeter haben. Erstere habe eine Größe von bis zu einem Millimeter und wiegen bis zu zwei Milligramm.

Sternenschnuppen erreichen Helligkeiten ungefähr so stark wie die Venus. Feuerkugeln sind die hellsten Objekte und strahlen noch heller. Alle von diesen Erscheinungen nennt man Meteore, wobei Meteoriden die dafür verantwortlichen Objekte sind, wenn sie sich in einer Umlaufbahn befinden und nicht auf die Erde fallen.

Wenn solche Staubkörner und Steinbrocken auf die Erde fallen, haben sie in der Regel eine hohe Geschwindigkeit relativ zur Erde – mitunter viele Kilometer pro Sekunde. Als Vergleich: ein normales Passagierflugzeug bewegt sich mit ca. 200 Metern pro Sekunde, ungefähr ein hundertstel einer typischen Geschwindigkeit für einen Meteor.

Aber warum sehen wir diese Objekte als helle Leuchterscheinungen? Die Geschwindigkeit ist eine Form von Energie und durch die Reibung an der Atmosphäre wird diese Geschwindigkeit umgewandelt, in diesem Fall in Wärme, also eine andere Form von Energie. Diese Wärme sorgt schließlich dafür, dass das Objekt so heiß wird, dass es glüht – und nicht nur das Objekt selbst, sondern auch die Luft davor. Dadurch bildet sich ein Plasma, welches leuchtet. Ähnlich wie bei einem Überschallflugzeug kann sich auch ein Überschallknall bilden, der als Donner wahrgenommen werden kann.

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Ein Meteorit auf der Erde. (CC BY-SA 3.0, Wikipedia)

Meteore sind interplanetarer Staub, selten auch interstellaren Ursprungs und mitunter erreichen Teile von ihnen auch die Erdoberfläche, welche man als Meteoriten bezeichnet. Sie können verschiedene Zusammensetzungen haben und erlauben einen guten Einblick in das Material, welches im Sonnensystem zu finden ist und woraus es zusammengesetzt ist. Da alle Elemente außer Wasserstoff durch Kernfusion und andere Prozesse in Sternen entstehen, handelt es sich bei diesen Stoffen im Grunde aber tatsächlich um Sternenasche – also Sternenschnuppen.