Was ist heisser als die Sonne?

Was ist heisser als die Sonne? 100 Millionen Grad Hitze

Die Suche nach Objekten, was ist heisser als die sonne, offenbart faszinierende physikalische Extreme im Labor und Weltraum. Das Verständnis dieser gewaltigen Temperaturen schützt vor Fehlvorstellungen über die Grenzen der Hitze im Universum. Wer diese thermischen Phänomene ergründet, erkennt die beeindruckenden Fortschritte der modernen Wissenschaft und die extremen Bedingungen ferner Himmelskörper.

Was ist heisser als die Sonne? Die Antwort wird Sie überraschen

Wenn wir an Hitze denken, ist die Sonne unser ultimativer Massstab. Doch astronomisch gesehen ist ihre Oberfläche mit etwa 5.500 Grad Celsius fast schon kühler Durchschnitt. Tatsächlich gibt es objekte heißer als die sonnenoberfläche - und sogar auf der Erde -, welche die Sonne wie einen Eiswürfel aussehen lassen.

Der aktuelle Rekordhalter unter den natürlichen Himmelskörpern ist der heißester brauner zwerg wd 0032-317b. Er erreicht Temperaturen von etwa 7.700 Grad Celsius. Damit ist dieser Himmelskörper rund 2.000 Grad heisser als die Oberfläche unserer Sonne. Erstaunlich ist dabei, dass er diese Hitze nicht selbst erzeugt, sondern von seinem Mutterstern gegrillt wird.

WD 0032-317B: Der Braune Zwerg, der die Sonne in den Schatten stellt

WD 0032-317B liegt etwa 1.400 Lichtjahre von der Erde entfernt. Er ist kein gewöhnlicher Himmelskörper, sondern ein Brauner Zwerg - ein Objekt, das zu massereich für einen Planeten, aber zu leicht für einen echten Stern ist. Seine extreme Hitze verdankt er der extremen Nähe zu einem Weissen Zwerg, den er in nur 2,3 Stunden umkreist.

Durch diese geringe Distanz erhält WD 0032-317B rund 5.600-mal mehr extreme UV-Strahlung als bisherige Rekordplaneten.^[2] Ich erinnere mich noch, wie ich das erste Mal von diesen Werten las - es wirkte fast unvorstellbar, dass Strahlung allein eine Atmosphäre so stark aufheizen kann. Doch die Physik ist eindeutig: Die Strahlungsenergie verwandelt die Tagseite des Objekts in ein thermisches Inferno.

Ein entscheidender Faktor ist die gebundene Rotation. WD 0032-317B zeigt seinem Stern immer dieselbe Seite. Während die Tagseite auf über 7.700 Grad Celsius aufgeheizt wird, bleibt die Nachtseite mit 'nur' etwa 1.000 bis 2.700 Grad Celsius vergleichsweise kühl. Dieser Temperaturunterschied von fast 6.000 Grad sorgt für gigantische atmosphärische Spannungen.

Warum ist die Sonne eigentlich nicht das Heisseste?

Hier müssen wir zwei Dinge unterscheiden: die Oberfläche und den Kern. Die Photosphäre, also das, was wir als Oberfläche sehen, hat moderate 5.500 Grad Celsius. Im Kern der Sonne sieht es anders aus: Dort herrschen etwa 15 Millionen Grad Celsius. Aber selbst das ist im kosmischen Vergleich wenig. Eine temperatur sonne vs brauner zwerg zeigt deutlich, wie extrem die Unterschiede sein können.

Supernovae, die Explosionen sterbender Riesensterne, erzeugen kurzzeitig Temperaturen von mehreren Milliarden Grad Celsius. Das ist heiss genug, um schwere Elemente wie Gold oder Platin zu schmieden. Im Vergleich dazu ist die Hitze von WD 0032-317B nur ein winziger Funke in einem gigantischen Waldbrand.

Manche Leute behaupten, die Sonne sei das Maximum an Hitze. Das ist ein Mythos, der sich hartnäckig hält. In Wirklichkeit gibt es im Universum fast keine Obergrenze für Temperaturen, solange genügend Energie auf engem Raum konzentriert wird. Bei der Frage, was ist das heißeste im weltall, ist dieser Braune Zwerg lediglich das extremste Beispiel für ein Objekt, das wir direkt beobachten können.

Menschgemachte Hitze: Heisser als das Universum?

Es klingt paradox, aber die heissesten Orte im bekannten Universum befinden sich oft in Laboren auf der Erde. In Teilchenbeschleunigern wie dem LHC in Genf wurden bei Kollisionen von Blei-Ionen Temperaturen von über 5 Billionen Grad Celsius gemessen. Das ist etwa 300.000-mal heisser als der Kern der Sonne.

Auch in Fusionsreaktoren, die wir zur Energiegewinnung entwickeln, müssen wir Plasmen auf über 100 Millionen Grad Celsius erhitzen. Wir versuchen also ständig, die Bedingungen im Inneren von Sternen zu übertreffen. Ehrlich gesagt: Als ich das erste Mal hörte, dass wir im Keller eines Labors Hitze erzeugen, die das Zentrum der Sonne übertrifft, hielt ich das für Science-Fiction. Aber es ist bittere - oder eher glühend heisse - Realität.

Temperaturvergleich kosmischer Giganten

Unsere Sonne (Photosphäre)

• Interne Kernfusion von Wasserstoff zu Helium

• G-Typ Hauptreihenstern (Gelber Zwerg)

• ca. 5.500 Grad Celsius

WD 0032-317B (Heissester Brauner Zwerg)

• Externe Bestrahlung durch einen nahen Weissen Zwerg

• Brauner Zwerg (Substellarer Himmelskörper)

• ca. 7.700 Grad Celsius (Tagseite)

KELT-9b (Heissester Exoplanet)

• Extreme Strahlung des Muttersterns KELT-9

• Ultraheisser Jupiter

• ca. 4.300 Grad Celsius

Der Schock der Forscher bei WD 0032-317B

Ein Astronomenteam untersuchte Daten des Very Large Telescope in Chile, um eigentlich Informationen über Weisse Zwerge zu sammeln. Sie stießen auf ein Signal, das so hell im UV-Bereich leuchtete, dass sie zunächst an einen Messfehler glaubten.

Erster Erklärungsversuch: Vielleicht war der Stern selbst viel massereicher als gedacht. Doch die Spektralanalyse passte nicht zusammen. Das Team verbrachte Wochen damit, alternative Modelle zu berechnen, während der Zeitdruck für die Veröffentlichung wuchs.

Der Durchbruch kam, als sie das Modell der 'externen Aufheizung' anwandten. Sie erkannten, dass der Braune Zwerg WD 0032-317B durch eine Tidalsperre extrem effizient gegrillt wird. Die Hitze war kein Fehler, sondern ein physikalisches Extrem.

Das Ergebnis war die Entdeckung eines Objekts mit 7.700 Grad Celsius - heisser als die Sonne. Diese Erkenntnis veränderte unser Verständnis davon, wie Strahlung die Atmosphäre substellarer Objekte verändern kann.