Spaghettifizierung

Spaghettifizierung, ein Begriff, den Stephen Hawking selbst geprägt hat, beschreibt den Prozess, bei dem ein Objekt durch extreme Gezeitenkräfte in die Länge gezogen und dabei schmaler wird, bis es einem Spaghetti ähnelt. Dies geschieht in der Nähe kompakter Objekte mit extremer Gravitation, insbesondere Schwarzer Löcher. Der Mechanismus ist elegant und brutal zugleich: Die Gravitationskraft auf den Teil des Körpers, der dem Schwarzen Loch näher ist, ist deutlich stärker als auf den weiter entfernten Teil.

Diese Differenz zerrt den Körper auseinander. Gleichzeitig komprimieren seitliche Gezeitenkräfte das Objekt in der Breite. Bei einem stellaren Schwarzen Loch mit wenigen Sonnenmassen tritt die Spaghettifizierung bereits weit vor dem Ereignishorizont ein.

Bei einem supermassereichen Schwarzen Loch wie dem im Zentrum der Milchstraße könnte ein Mensch theoretisch den Ereignishorizont überschreiten, ohne sofort zerrissen zu werden, da die Gezeitenkräfte bei größeren Schwarzen Löchern am Horizont geringer sind. In der Science Fiction wird der Effekt in Interstellar angedeutet, und in zahlreichen Romanen ist er die physikalische Realität, mit der sich Raumfahrer konfrontiert sehen, die Schwarzen Löchern zu nahe kommen.

Astronomen beobachten Spaghettifizierung indirekt, wenn Sterne in die Nähe supermassereicher Schwarzer Löcher geraten. Diese Ereignisse heißen Tidal Disruption Events (TDEs) und erzeugen kurze, helle Ausbrüche im Röntgen- und ultravioletten Bereich. Die Hülle des zerrissenen Sterns bildet eine Akkretionsscheibe und wird dann in Strahlen (Jets) ausgeschleudert, die quer durch die Galaxie sichtbar sind.

Für einen fallenden Beobachter ist die subjektive Erfahrung der Spaghettifizierung stark von der Größe des Schwarzen Lochs abhängig. Bei kleinen Schwarzen Löchern tritt der Effekt weit außerhalb des Ereignishorizonts ein, was bedeutet, dass ein hypothetischer Raumfahrer den Horizont nie lebend überschreiten würde. Bei supermassereichen Schwarzen Löchern wie Sagittarius A* oder dem M87-Schwarzen Loch könnte ein Beobachter den Horizont überschreiten, ohne unmittelbar zerrissen zu werden, weil die Gezeitenkräfte am Horizont schwächer sind. Das Schicksal kommt später. In Interstellar nutzt Cooper genau diesen Unterschied zwischen einem kleineren und einem supermassereichen Schwarzen Loch, um zu überleben.