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Ein Neutronenstern ist ein extrem dichtes Objekt, das nach dem Kernkollaps eines massereichen Sterns während einer Supernova von Typ II, Typ Ib oder Typ Ic entsteht. Er besteht hauptsächlich aus Neutronen zusammen mit relativ wenig Elektronen und Protonen. Ein Neutronenstern kann eine Masse zwischen 1,4 und 3 Sonnenmassen bei einem Durchmesser von nur etwa 20 km besitzen. Die Dichte von Neutronensternen ist daher unvorstellbar hoch und variiert zwischen weniger als 1 x 109 kg/m3 in deren oberen Schichten bzw. deren Kruste und bis zu 8 x 1017 kg/m3 tief in seinem Inneren. Das entspricht mehr oder weniger der Dichte aller 7 Milliarden Menschen zusammengestaucht auf die Größe eines Zuckerwürfels. Die Schwerkraft an der Oberfläche ist 200 000 000 000 (in Worten: Zweihundert Milliarden) mal stärker als hier auf der Erdoberfläche. Damit muss alles, was vorhat von einem Neutronenstern zu entkommen, auf mindestens ein Drittel der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Andernfalls wird es unweigerlich wieder zurück auf den Neutronenstern fallen. Würde man aus einer Höhe von einem Meter auf einen Neutronenstern fallen, käme der Aufprall in weniger als 0,000001 s (1 Mikrosekunde) mit einer Geschwindigkeit von 7,2 Millionen km/h. In Ordnung, Schluss mit den Zahlen, es ist ein wirklich schräger Ort!

Thumb crab nebula
Im Zentrum des Krebsnebels befindet sich ein Neutronenstern. Quelle: NASA, ESA, J. Hester (Arizona State University)
Die Kruste eines Neutronensterns besteht aus einem Kristallgitter von Atomkernen (in den obersten 10 m der Kruste sind es Eisenatomkerne), um die sich die Elektronen bewegen. Je tiefer man eindringt, desto massereicher werden die Atomkerne. In einer bestimmten Tiefe erreichen wir den Punkt des sogenannten "neutron drip" (Neutronentröpfeln). Von da an beginnen die Neutronen aus den Kernen zu entweichen, so dass wir eine "Suppe" aus Atomkernen, freien Neutronen und Elektronen erhalten. Wenn wir weiter hinunter bis zum Kern des Neutronensterns gehen, ist es nicht sicher, welchen genauen Zustand die Materie darin hat. Eine Modellvorstellung beschreibt sie als supraflüssige Neutronen-entartete Materie, die hauptsächlich aus Neutronen und einigen Protonen sowie Elektronen besteht. Es gibt konkurrierende Alternativen wie Modelle mit entarteter seltsamer Materie (mit Strange-Quarks = "seltsame" Quarks) und weitere Modelle. Die Beschaffenheit des Innersten eines Neutronensterns ist derzeit immer noch außerhalb des Kenntnisstands der Wissenschaft.

Sie können weitere Information zur Entstehung von Neutronensternen in unserem Supernova-Artikel nachlesen. Sollten Sie den sonderbaren Materiezustand der Entartung besser verstehen wollen, dann lesen Sie den entsprechenden Artikel über Entartung auf sun.org.


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Veröffentlicht von Veröffentlicht oder zuletzt modifiziert am 10.03.2020