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2026-03-23T22:49:37Z

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Ein '''Schwarzer Zwerg''' ist in der [[Astrophysik]] eine [[hypothetisch]]e Spätphase der [[Sternentwicklung]]. Ein Schwarzer Zwerg wäre das letzte Stadium eines [[Weißer Zwerg|Weißen Zwerges]], wenn dessen Energie abgegeben oder die [[Sternoberfläche#Oberflächentemperatur|Oberflächentemperatur]] so weit gefallen ist, dass weder Wärme noch [[sichtbares Licht]] in nennenswertem Ausmaß [[Strahlung|abgestrahlt]] werden.

Falls Schwarze Zwerge existieren, könnten sie wahrscheinlich kaum durch ihre fehlende oder sehr geringe Strahlung nachgewiesen werden, sondern als massehaltige Objekte eher durch die Wirkung ihrer [[Gravitation|Schwerkraft]].<ref>{{cite journal|bibcode=1999ASPC..165..362A|title=Baryonic Dark Matter: The Results from Microlensing Surveys|author=Charles Alcock, Robyn A. Allsman, David Alves, Tim S. Axelrod, Andrew C. Becker, David Bennett, Kem H. Cook, Andrew J. Drake, Ken C. Freeman, Kim Griest, Matt Lehner, Stuart Marshall, Dante Minniti, Bruce Peterson, Mark Pratt, Peter Quinn, Alex Rodgers, Chris Stubbs, Will Sutherland, Austin Tomaney, Thor Vandehei, Doug L. Welch | journal=[[ASP Conference Series]] | volume=165 |pages=362| date=1999 | language=englisch}}</ref>

Ursprünglich wurde die Bezeichnung „Schwarzer Zwerg“ auch für diejenigen Vorstufen von Sternen verwendet, die nicht die benötigten etwa 0,08 Sonnenmassen aufweisen, um [[Wasserstofffusion|Wasserstoff zu verschmelzen]];<ref>{{cite journal|bibcode=1983MNRAS.205P..39J|title=A failed search for black dwarfs as companions to nearby stars|author=R. F. Jameson, M. R. Sherrington, and A. R. Giles|journal=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society|date=1983-10|pages=39–41}}</ref> seit den 1970er Jahren werden solche Objekte jedoch als [[Brauner Zwerg|Braune Zwerge]] bezeichnet.<ref>[https://www.daviddarling.info/encyclopedia/B/browndwarf.html brown dwarf], Eintrag in ''The Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight'', David Darling, Zugriff online 5. Mai 2008.</ref> Auch sollten Schwarze Zwerge nicht mit [[Schwarzes Loch|Schwarzen Löchern]] oder [[Neutronenstern]]en verwechselt werden.

== Bedingungen und Dauer der Bildung ==
Ein [[Weißer Zwerg]] ist der Überrest eines in der [[Hauptreihe]] verbleibenden [[Stern]]es von geringer oder mittlerer Anfangsmasse (unter 9 bis 10 [[Sonnenmasse]]n), nachdem er alle [[Chemisches Element|chemischen Elemente]], die er aufgrund einer genügend hohen Temperatur verschmelzen konnte, [[Kernfusion|fusioniert]] oder abgestoßen hat. Die übrig gebliebene Masse des Weißen Zwergs beträgt aufgrund der [[Chandrasekhar-Grenze]] maximal 1,44 Sonnenmassen.<ref>{{cite journal |author=Heger, A.; Fryer, C. L.; Woosley, S. E.; Langer, N.; Hartmann, D. H. |title=How Massive Single Stars End Their Life |journal=[[Astrophysical Journal]] |year=2003 |volume=591 |issue=1 |pages=288–300 |bibcode=2003ApJ...591..288H}}</ref> Diese dichte und [[entartete Materie]] kühlt durch [[Wärmestrahlung]] langsam aus, um schließlich zum Schwarzen Zwerg zu werden.<ref name="osln">{{cite web|url=http://www.astronomy.ohio-state.edu/~jaj/Ast162/lectures/notesWL22.pdf|title=Extreme Stars: White Dwarfs & Neutron Stars|first=Jennifer|last=Johnson|publisher=[[Ohio State University]]|accessdate=2007-05-03|format=PDF; 119 kB}}</ref><ref>{{cite web | last = Richmond | first = Michael | url = http://spiff.rit.edu/classes/phys230/lectures/planneb/planneb.html | title = Late stages of evolution for low-mass stars | publisher = Rochester Institute of Technology | access-date=2006-08-04 }}</ref>
[[John D. Barrow|Barrow]] und [[Frank J. Tipler|Tipler]] schätzen 1015 (d. h. eine Billiarde) Jahre für eine Abkühlung auf 5 [[Kelvin|K]].<ref>Table 10.2, ''The Anthropic Cosmological Principle'', John D. Barrow and Frank J. Tipler, Oxford: Oxford University Press, 1986. ISBN 0-19-282147-4.</ref> Damit ist nach [[Stand der Wissenschaft|vorherrschender Meinung]] das [[Universum (Astronomie)|Universum]] noch nicht alt genug, um Schwarze Zwerge hervorbringen zu können; die Temperaturen der kühlsten Weißen Zwerge entsprechen gerade erst dem beobachtbaren Alter des Universums von rund 13,7 Milliarden Jahren.

Wie lange es dauern würde, bis die Weißen Zwerge ausgekühlt wären, ist nicht genau bekannt, da ihre ferne zukünftige Entwicklung von folgenden Hypothesen abhängt:<ref name="adams" details="§ IIIE, IVA.">Fred C. Adams, Gregory Laughlin: ''A Dying Universe: The Long Term Fate and Evolution of Astrophysical Objects'', {{arXiv|astro-ph/9701131}}.</ref>
* Falls [[WIMP]]s („schwach wechselwirkende massereiche Teilchen“ der [[Dunkle Materie|dunklen Materie]]) existieren, könnten sich Weiße Zwerge durch Wechselwirkung mit diesen Partikeln noch viel länger warm halten, nämlich für einen Zeitraum von etwa 1025 Jahren.<ref name="adams" details="§ IIIE." />
* Falls das [[Proton]] nicht stabil ist ([[Protonenzerfall]]), würden die Weißen Zwerge aufgrund der dabei auftretenden Energieabgabe ebenfalls warm gehalten. Anhand einer angenommenen Lebenszeit der Protonen berechneten Adams und Laughlin, dass der Protonenzerfall die [[effektive Temperatur]] eines alten Weißen Zwerges mit etwa einer Sonnenmasse auf 0,06 K anheben würde; obwohl das sehr kalt ist, wird dies vermutlich wärmer sein als die [[Temperatur]] der kosmischen [[Kosmischer Mikrowellenhintergrund|Hintergrundstrahlung]] in 1037 Jahren.<ref name="adams" details="§ IVB." />

== Weitere Entwicklung zu Eisensternen ==
Im Verlauf extrem langer Zeiträume von 101100 (andere Schreibweise: 101,1 · 103) bis 1032 000 (andere Schreibweise: 103,2 · 104) Jahren werden durch [[kalte Fusion|pyknonukleare Fusion]] alle Atome innerhalb des Schwarzen Zwergs zu Eisenatomen fusionieren. Damit wird der Schwarze Zwerg zu einem [[Eisenstern]], welcher dann durch sein eigenes Gewicht kollabiert und dadurch zu einer [[Supernova]] wird. Diese Explosionen werden die letzten Ereignisse in einem ansonsten dunklen Universum sein.<ref>[https://www.livescience.com/black-dwarf-supernovae-end-universe.html ''The end of the universe may be marked by 'black dwarf supernova' explosions'']</ref>

== Siehe auch ==
* [[Gelber Zwerg]]
* [[Roter Zwerg]]
* [[Wärmetod]]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Hypothetische Sternklasse]]
[[Kategorie:Weißer Zwerg| Schwarzer Zwerg]]

Schwarzer Zwerg - Versionsgeschichte

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