Kommt ein Stern einem massereichen Schwarzen Loch zu nahe, kann die extreme Anziehungskraft den Stern zunächst deformieren und im schlimmsten Fall in dünne Fäden aus Materie zerreißen, die dann von dem Schwarzen Loch verschlungen werden (Tidal-Disruption-Event). In der Forschung spricht man dabei von Spaghettisierung oder dem Spaghetti-Effekt. Abhängig von verschiedenen Voraussetzungen können Sterne eine Begegnung mit einem Schwarzen Loch aber auch überleben. Wie das vor sich geht, haben Astrophysiker:innen mithilfe von Supercomputer-Berechnungen simuliert.

Ein Forschungsteam um Taeho Ryu vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching bei München hat dazu sechs verschiedene virtuelle Schwarze Löcher geschaffen, die eine 100.000 bis 50 Millionen Mal so große Masse hatten wie unsere Sonne. Darüber hinaus entwarfen die Forscher:innen acht Sterne, die zwischen 0,15 und zehn Mal so schwer waren wie die Sonne, wie die Nasa berichtet.

In einer Simulation bewegten sich die Sterne auf einer Umlaufbahn um ein Schwarzes Loch mit einer Million Sonnenmassen, die sie bis auf 38,6 Millionen Kilometer an das Schwarze Loch heranführte. Alle acht Sterne wurden bei der Begegnung stark deformiert. Während die eine Hälfte aber komplett zerstört wurde, verloren die anderen vier Sterne zwar einen Teil ihrer Masse, erlangten dank der eigenen Schwerkraft aber ihre Form wieder zurück, nachdem sie sich weit genug von dem Schwarzen Loch entfernt hatten.

Für die Astrophysiker:innen überraschend kam es dabei aber nicht auf die Masse der Sterne an, sondern auf die ursprüngliche Dichte. So überlebte zwar der leichteste Stern, aber nicht der schwerste, der zehn Mal so massereich wie die Sonne war. In künftigen Simulationen wollen die Forscher:innen untersuchen, was genau mit den überlebenden Sternen nach der Begegnung mit dem Schwarzen Loch passiert. Sollten sie etwa auf ihrer Umlaufbahn um das Schwarze Loch bleiben, würden sie nach und nach das Schicksal der übrigen Sterne teilen.

Die in dem Fachblatt The Astrophysical Journal veröffentlichte Studie ist laut den Forscher:innen die erste, die Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie mit realistischen Modellen der Dichte von sogenannten Hauptreihe-Sternen kombiniert. In der Hauptreihe finden sich jene Sterne wieder, die Strahlungsenergie durch Wasserstoffbrennen im Kern freisetzen. Die Ergebnisse sollen dabei helfen, zu verstehen, was passiert, wenn Forscher:innen die Lichteruptionen weit entfernter Schwarzer Löcher beobachten, die offenbar dabei sind, „unglückliche Sterne zu schreddern“, wie Science-Alert schreibt.