Artist ‚ s concept of a neutron star. Die winzige Größe und extreme Dichte des Sterns verleihen ihm an seiner Oberfläche eine unglaublich starke Schwerkraft. So stellt dieses Bild den Raum um den Neutronenstern als gekrümmt dar. Bild über Raphael.concorde/ Daniel Molybdän/ NASA/ Wikimedia Commons.

Wenn am Ende seines Lebens ein massiver Stern als Supernova explodiert, kann sein Kern zusammenbrechen und als winziges und superdenses Objekt mit nicht viel mehr als der Masse unserer Sonne enden., Diese kleinen, unglaublich dichten Kerne explodierter Sterne sind Neutronensterne. Sie gehören zu den bizarrsten Objekten im Universum.

Ein typischer Neutronenstern hat etwa das 1,4-fache der Masse unserer Sonne, aber sie reichen bis zu etwa zwei Sonnenmassen. Bedenken Sie nun, dass unsere Sonne etwa das 100-fache des Erddurchmessers hat. In einem Neutronenstern wird seine gesamte große Masse – bis zu etwa doppelt so viel wie unsere Sonne – in einen Stern gepresst, der nur etwa 15 km oder etwa so groß ist wie eine irdische Stadt.

Vielleicht können Sie also sehen, dass Neutronensterne sehr, sehr dicht sind!, Ein Esslöffel Neutronensternmaterial würde mehr als 1 Milliarde US-Tonnen (900 Milliarden kg) wiegen. Das ist mehr als das Gewicht des Mount Everest, des höchsten Berges der Erde.

Neutronensterne sind die kollabierten Kernen massereicher Sterne. Sie packen ungefähr die Masse unserer Sonne in eine Kugel mit dem Durchmesser einer Stadt. Hier ist ein Vergleich des typischen Durchmessers eines Neutronensterns mit der Stadt Chicago. Grafik über M. Coleman Miller.

So bilden sich Neutronensterne. Während eines großen Teils ihres Lebens, Sterne halten einen heiklen Balanceakt., Die Schwerkraft versucht, den Stern zu komprimieren, während der Innendruck des Sterns einen äußeren Druck ausübt. Der äußere Druck wird durch Kernfusion im Kern des Sterns verursacht. Diese Fusion „Brennen“ ist der Prozess, durch den Sterne leuchten.

Bei einer Supernova-Explosion bekommt die Schwerkraft plötzlich und katastrophal die Oberhand in dem Krieg, den sie seit Millionen oder Milliarden von Jahren mit dem Innendruck des Sterns führt. Wenn sein Kernbrennstoff erschöpft und der äußere Druck entfernt ist, komprimiert die Schwerkraft den Stern plötzlich nach innen. Eine Stoßwelle reist zum Kern und Rebounds, bläst den Stern auseinander., Dieser ganze Prozess dauert vielleicht ein paar Sekunden.

Aber Gravity Sieg ist noch nicht abgeschlossen. Mit dem größten Teil des Sterns in den Weltraum geblasen, der Kern bleibt, die nur ein paar Mal die Masse unserer Sonne besitzen. Die Schwerkraft komprimiert sie weiterhin bis zu einem Punkt, an dem die Atome so verdichtet und so nahe beieinander liegen, dass Elektronen heftig in ihre Elternkerne geschoben werden und sich mit den Protonen zu Neutronen verbinden.

So erhält der Neutronenstern seinen Namen von seiner Zusammensetzung., Was die Schwerkraft geschaffen hat, ist ein superdenses, neutronenreiches Material-Neutronium genannt-in einer stadtgroßen Kugel.

Was Neutronensterne sind und nicht. Wenn der Kern des Sterns nach der Supernova genügend Masse hat, wird der Gravitationskollaps nach heutigem Verständnis fortgesetzt. Anstelle eines Neutronensterns bildet sich ein Schwarzes Loch. In Bezug auf die Masse ist die Trennlinie zwischen Neutronensternen und Schwarzen Löchern Gegenstand vieler Debatten., Astrophysiker beziehen sich auf eine Art „fehlende Masse“, die zwischen etwa zwei Sonnenmassen (der theoretischen maximalen Masse eines Neutronensterns) und fünf Sonnenmassen (der theoretischen minimalen Masse eines Schwarzen Lochs) auftritt. Einige erwarten, dass diese Masse Halterung schließlich von ultraleichten schwarzen Löchern bevölkert werden, aber bis jetzt keine gefunden wurden.

Die genaue innere Struktur eines Neutronensterns ist ebenfalls Gegenstand vieler Debatten. Aktuelle Denken ist, dass der Stern eine dünne Kruste aus Eisen besitzt, vielleicht eine Meile oder so dick., Darunter besteht die Zusammensetzung größtenteils aus Neutronen, die verschiedene Formen annehmen, je weiter unten im Neutronenstern sie sich befinden.

Ein Neutronenstern erzeugt nach seiner Bildung kein eigenes Licht oder Wärme. Über Millionen von Jahren wird seine latente Hitze allmählich von einem intialen 600,000 Grad Kelvin (1 Million Grad Fahrenheit) abkühlen und schließlich sein Leben als der kalte, tote Überrest eines einst glorreichen Sterns beenden.

Weil Neutronensterne so dicht sind, haben sie intensive Gravitations-und Magnetfelder., Die Schwerkraft eines Neutronensterns ist etwa tausend Milliarden Mal stärker als die der Erde. So ist die Oberfläche eines Neutronensterns überaus glatt; Die Schwerkraft lässt nichts Großes zu. Es wird angenommen, dass Neutronensterne „Berge“ haben, aber sie sind nur Zoll groß.

Anatomie eines Pulsars. Sie sind Neutronensterne, die in besonderer Weise in Bezug auf die Erde ausgerichtet sind, so dass wir sie in regelmäßigen Abständen „pulsieren“ sehen. Bild über Roen Kelly/ Discovermagazine.com.

Pulsare: Wie wir über Neutronensterne wissen., Obwohl Neutronensterne in der astrophysikalischen Theorie lange vorhergesagt wurden, wurde der erste erst 1967 von Dame Jocelyn Bell Burnell als Pulsar entdeckt. Seitdem wurden Hunderte weitere entdeckt, darunter der berühmte Pulsar im Herzen des Krabbennebels, ein Supernova-Überrest, den die Chinesen 1054 explodieren sahen.

Auf einem Neutronenstern fokussieren intensive Magnetfelder Radiowellen in zwei Strahlen, die von ihren magnetischen Polen in den Weltraum schießen, ähnlich wie der Strahl eines Leuchtturms., Wenn das Objekt genau so in Bezug auf die Erde ausgerichtet ist – damit diese Strahlen von unserem irdischen Standpunkt aus sichtbar werden -, sehen wir in regelmäßigen und äußerst präzisen Intervallen Funklichtblitze. Neutronensterne sind in der Tat die himmlischen Zeitnehmer des Kosmos, deren Genauigkeit mit der von Atomuhren konkurriert.

Neutronensterne rotieren extrem schnell, und wir können die Funkstrahlen eines Pulsars verwenden, um zu messen, wie schnell. Der bisher am schnellsten rotierende Neutronenstern rotiert unglaubliche 716 Mal pro Sekunde, was etwa einem Viertel der Lichtgeschwindigkeit entspricht.,

Lesen Sie mehr über Jocelyn Bell Burnell, die Pulsare entdeckte

Der irische Astronom Jocelyn Bell Burnell war 24 Jahre alt, als sie die seltsamen Funkimpulse aus dem Weltraum bemerkte, die sie und ihre Kollegen zunächst liebevoll LGMs für „kleine grüne Männer“ bezeichneten.“Später verstanden sie, dass die Impulse von Neutronensternen kamen. Schnellspinnende Neutronensterne, die von irdischen Astronomen gesehen werden, um Funkimpulse zu emittieren, werden jetzt Radiopulsare genannt. Bild über Wikimedia Commons.

Weitere Manifestationen von Neutronensternen in unserer Galaxie., Es gibt schätzungsweise mehr als hundert Millionen Neutronensterne in unserer Milchstraße. Viele werden jedoch alt und kalt und daher schwer zu erkennen sein. Es wird angenommen, dass die unvorstellbar heftigen Neutronensternkollisionen, von denen eine 2017 von den LIGO Gravitationswellen-Observatorien entdeckt und als GW170817 bezeichnet wurde, dort schwere Elemente wie Gold und Platin erzeugen, da davon ausgegangen wird, dass normale Supernovae nicht die erforderlichen Drücke und Temperaturen erzeugen.,

Ein Neutronenstern, der ein ungewöhnlich starkes Magnetfeld hat, wird als Magnetar bezeichnet, der die Schlüssel so weit wie der Mond aus der Tasche ziehen kann. Der Ursprung von Magnetaren ist nicht gut verstanden.Es wird angenommen, dass Neutronensterne, einschließlich Magnetare und Pulsare, für mehrere wenig verstandene Phänomene verantwortlich sind, darunter die mysteriösen schnellen Radio-Bursts (FRBs) und die sogenannten weichen Gamma-Repeater (SGRs).

Lesen Sie mehr über Neutronensterne:

M. Coleman Miller, Professor für Astronomie an der University of Maryland, hat eine großartige Seite über Neutronensterne.,

Fünf extreme Fakten über Neutronensterne, von SymmetryMagazine.org

Pulsare, die Leuchttürme des Kosmos, von DiscoverMagazine.com

Wie hoch sind die Pulsarberge?’von LIGO

Sci-fi-Alarm!!! „Drachenei“ von Robert L. Forward (vergriffen) zeigt die imaginären Bewohner der Oberfläche eines Neutronensterns. Claudia kommentierte: „Sie waren winzig und dicht (natürlich) und lebten mit einer enormen Geschwindigkeit. Es ist schon eine Weile her, aber ich erinnere mich daran als eine gute Lektüre.“Andy fügte hinzu:“ Ja, ich erinnere mich an das Buch! Sehr unterhaltsam., Es ist unglaublich zu denken, dass, wenn die Oberfläche eines Neutronensterns um nur einen Millimeter rutscht, ein Sternenbruch entsteht.“

Fazit: Neutronensterne sind die kollabierten Kerne ehemals massiver Sterne, die durch Supernova-Explosionen auf eine extreme Dichte zerkleinert wurden. Ein Neutronenstern ist nicht so dicht wie ein Schwarzes Loch, aber er ist dichter als jeder andere bekannte Sterntyp.,

Andy Briggs hat die letzten 30 Jahre damit verbracht, den Menschen Astronomie, Astrophysik und Informationstechnologie zu vermitteln. Seine wöchentlichen Astronomie-und Weltraumnachrichten können Sie montags auf dem globalen Internetradiokanal AstroRadio (http://www.astroradio.earth) hören, wo er auch zu anderen Programmen beiträgt. Er war in vielen Astronomie-Gesellschaften in Großbritannien aktiv und schreibt häufig für das Astronomy Ireland Magazine., Andy hält auch regelmäßig Vorträge zu astrophysikalischen Themen wie Gravitationswellen und Schwarzen Löchern. Er lebt mit seiner Tochter in Katalonien, Spanien.