Realistische Darstellung einer Galaxie

Was ist ein Neutronenstern?

19. Januar 2023

Um zu leuchten, benötigen Sterne Energie. Um diese zu erzeugen, verschmelzen sie Atomkerne von Wasserstoff. Dabei entsteht Helium. Große, schwere Sterne sind dabei verschwenderischer als kleine, leichte: Sie leuchten heller und verbrauchen ihren Brennstoff schneller. Ist im Zentrum eines Sterns der gesamte Wasserstoff in Helium umgewandelt, so beginnt die letzte Phase des Sternenlebens: Er bläht sich zunächst zu einem Roten Riesenstern auf, um anschließend in sich zusammenzustürzen.

Auch unsere Sonne wird sich auf diese Weise in ferner Zukunft zuerst zum Roten Riesen aufblähen. Während sie danach zu einen Zwergstern wird, der langsam abkühlt, ist das Ende eines Sterns, der mehr als das Achtfache der Sonne wiegt, dramatischer. Er explodiert als Supernova und katapultiert seine äußeren Schichten ins All. Währenddessen kollabiert sein Kernbereich – je nach Masse – zu einem Schwarzen Loch oder zu einem Neutronenstern. In einem Neutronenstern erreicht die Materie ihre maximal möglich Dichte, sie ist so dicht gepackt wie sonst nur in den Kernen von Atomen. Ein stecknadelkopfgroßes Stückchen Neutronenstern enthält eine Million Tonnen Materie!

Druck presst Elektronen in die Protonen

Der immense Druck im Inneren eines solchen Objekts presst die Elektronen, die sich sonst außerhalb des Atomkerns aufhalten, in die Protonen der Atomkerne hinein. Zurück bleiben ausschließlich Neutronen, daher der Name dieser Sternenleichen. Neutronensterne haben einen Durchmesser von rund 20 Kilometern und enthalten etwa die Masse der Sonne. Sie zählen zu den für die Forscherinnen und Forscher interessantesten kosmischen Objekten: Nicht nur, weil sie extrem dicht gepackt sind, sondern auch weil sie oftmals starke Magnetfelder aufweisen und rasant rotieren.

Ist das zusammenstürzende Sterneninnere allerdings mehr als etwa anderthalbfach so schwer wie die Sonnen, so wird die Anziehungskraft so stark, dass selbst die Neutronen ineinander gequetscht werden. Die Sternenleiche fällt unaufhaltsam weiter in sich zusammen – und wird zu einem Schwarzen Loch.

Mehr Infos