Was ist ein Nuetron Star?

Ein Neutronenstern ist ein Stern mit einer Masse, die dem 1, 4-fachen der Sonnenmasse entspricht, obwohl er klein ist und die Größe einer kleinen Stadt hat. Typischerweise haben sie einen Durchmesser von etwa 19 km, was bedeutet, dass sie so dicht sind, dass auf der Erde ein Teelöffel Milliarden Tonnen wiegen würde. Aufgrund ihrer geringen Größe und massiven Dichte besitzen sie eine extrem hohe Gravitationskraft, die dem 2x1011-fachen der Schwerkraft der Erde entspricht. Neutronensterne haben auch die stärksten Magnetfelder, die milliarden- oder sogar milliardenfach stärker sein können als alle Magnetfelder, die auf der Erde auftreten. Die Gravitation der Neutronensterne ist so stark, dass sie die Strahlung des Sterns bei dem, was der Astronom als Gravitationslinsen bezeichnet, erheblich biegen können. Die Biegung könnte so groß sein, dass die Astronomen die Rückseite des Neutronensterns beobachten können.

Wie entstehen Neutronensterne?

Neutronensterne haben ihren Ursprung von anderen größeren Sternen, die eine Masse von 4 bis 8 mal der Masse unserer Sonnensonne haben könnten. Wenn diese riesigen Sterne ihre Atomenergie aufgebraucht haben, erleben sie eine Supernova-Explosion, die die äußere Schicht des Sterns abbläst und der innere Kern aufgrund der Schwerkraft in sich zusammenbricht. Der Kollaps ist so gewaltig, dass sich die Elektronen und Protonen zu Neutronen verbinden und so ihren Namen „Neutronenstern“ erhalten. Neutronensterne sind Überreste der Supernova und können als isolierte stellare Objekte oder als Teil eines binären Systems auftreten mit anderen Sternen oder Neutronensternen. Astronomen können die Masse eines Neutrons bestimmen, wenn sie sich in einem binären System befinden. Die Kraft der Supernova, die den Neutronenstern hervorbringt, könnte dem Neutronenstern eine Rotationsgeschwindigkeit von bis zu 43.000 mal pro Minute verleihen. Die Geschwindigkeit könnte sich mit der Zeit verlangsamen.

Struktur der Neutronensterne

Die Struktur eines Neutronensterns weist typischerweise vier Schlüsselschichten auf. Es hat eine äußere Kruste, die von den Oberflächen ausgeht und bis zu einigen Meilen ansteigt. Diese Schicht besteht aus freien Elektronen und Atomkernen. Die Dichte dieser Zone beträgt ungefähr eine Tonne pro Kubikzentimeter. Die innere Kruste ist die nächste Schicht, in der sich freie Neutronen, freie Elektronen und Atomkerne zu einer dichten festen Schicht vermischen. Der äußere Kern ist eine weitere Schicht, die tiefer liegt und sich im flüssigen Zustand aus Protonen, Neutronen, Myonen und freien Elektronen zusammensetzt, die zusammen existieren. Unterhalb des äußeren Kerns befindet sich der innere Kern, eine mysteriöse Region, und die Partikel in dieser Zone verhalten sich unvorhersehbar. Die Dichte im inneren Kern ist so enorm, dass die Beschreibung der Wechselwirkung zwischen den Partikeln problematisch ist, da das Wissen über starke Kräfte auf solche Dichten beschränkt ist.

Begegnung mit Neutronensternen

Der Neutronenstern hat extrem starke Magnetfelder, die mehrere Milliarden der Stärke des Magnetfelds auf der Erde betragen können. Es wird geschätzt, dass ein Magnetar, der sich in einer Entfernung von etwa 160.000 Kilometern der Erde nähert, Daten auf jeder Kreditkarte auf dem Planeten löscht. Keiner der Neutronensterne ist jedoch so nah. Im Jahr 2004 erlebte ein solcher Magnetar einen erstaunlichen Ausbruch und zeigte eines der hellsten Objekte, die jemals am Himmel gesehen wurden. Die Phänomene verursachten eine Störung in der Ionosphäre unserer Erde, die auf der ganzen Welt aufgezeichnet wurde. Es wird geschätzt, dass es 50.000 Lichtjahre entfernt war.

Beispiele für Neutronensterne

Derzeit gibt es in der Milchstraße ungefähr 2.000 bekannte Neutronensterne. Der nächste Neutronenstern ist der PSR J0108-1431, der 424 Lichtjahre von der Erde entfernt ist und 1994 entdeckt wurde. Es gibt den LGM-1, der 1967 als erster Neutronenstern erkannt wurde. Es gibt den PSR B1257 + 12 Ein Neutronenstern mit Planeten, der sich mehr als 2.300 Lichtjahre entfernt befindet. Erwähnenswert sind auch der SWIFT J1756.9-2508, der PSR B1509-58 und der PSR J0348 + 0432, der größte Neutronenstern, der jemals aufgezeichnet wurde. Er wurde 2007 vom Green Bank Telescope entdeckt