Neutronensterne – rätselhafte Objekte im All

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Neutronensterne sind Überbleibsel großer Sternexplosionen, genannt Supernovae. Bei einer solchen Explosion, deren scheinbare Helligkeit um mehrere Größenverhältnisse sprunghaft zunehmen kann, wird die äußere Schale des Sterns weggesprengt, der Kern fällt jedoch in sich zusammen, da das Fusionsfeuer im Inneren des Sterns der von außen auf seine Mitte drückenden Gravitation nicht standhalten kann. Dabei beginnt der Stern immer schneller zu rotieren (Drehimpulserhaltung), wie eine Eiskunsttänzerin, die eine Pirouette vollführt und die Arme an die Brust zieht. Die kürzeste gemessene Periode des Pulsars PSR 1937+21 beträgt 1.56 ms. Theoretische Grenze für die Rotationsperiode eines Neutronensterns liegt bei 0.33 ms.

Der kollabierte Stern wird so dicht, dass die Elektronen in die Atomkerne hineingedrückt werden. Der Stern, gequetscht auf einen Durchmesser von etwa 10 Kilometer, besteht nur noch aus Neutronen und ist so dicht wie ein einzelner Atomkern. Die Temperatur an der Oberfläche des Neutronensterns beträgt 1 Million K und in seinem Inneren an die 100 Milliarden K! Aufgrund der enormen Gravitation ist die Oberfläche eines Neutronensterns extrem glatt. Das Magnetfeld eines Neutronensterns ist millionenmal stärker als das der Sonne.

Eine weitere interessante Eigenschaft der Neutronensterne bildet die Nachbarschaft zu einem "gewöhnlichen" Stern, genannt Röntgendoppelsterne. Der nur 10 km kleine Neutronenstern saugt Materie von seinem Begleiter ab. Mehrere Millionen K heißes Plasma zieht sich wie in einer Pipeline durch den Raum, bildet um den Neutronenstern eine Akkretionsscheibe und fällt schließlich hinein. Bei diesem Vorgang erreicht die Temperatur der Materie mehrere 100 Millionen K. Dabei wird starke Röntgenstrahlung emittiert. Es wird geschätzt, dass pro Sekunde bis an die Billiarde Tonnen Materie auf den Neutronenstern in so einem Doppelsternsystem aufprallen.

Neutronensterne können sogar Planeten besitzen! Die ersten Planeten, die außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt wurden, umkreisen einen Pulsar mit dem Namen PSR B1257+12.

Neutronensterne existierten lange Zeit in Theorie, die bis 1967 durch die Astronomiestudentin Jocelyn Bell Burnell und ihren Professor Antony Hewish zufällig entdeckt wurden, wofür sie beide 1974 den Nobelpreis bekamen. Heute kennt man etwa 1000 Pulsare - alle in unserer Milchstraße -, bis auf zwei in der großen Magellanschen Wolke.