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Neutronensterne gehören zu den extremsten
Dingen in unserem Universum!
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Sie sind wie riesige Atomkerne,
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Kilometer im Durchmesser,
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unglaublich dicht und gewalttätig,
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aber wie kann so etwas überhaupt existieren?
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Das Leben eines Sterns ist bestimmt von zwei
sich im Gleichgewicht befindenden Kräften:
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der eigenen Schwerkraft,
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und dem Strahlungsdruck seiner Kernfusionen.
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Im Kern von Sternen fusioniert
Wasserstoff zu Helium.
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Irgendwann ist kein Wasserstoff mehr vorhanden.
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Wenn der Stern schwer genug ist,
fusioniert nun Helium zu Kohlenstoff.
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Die Kerne dieser schweren Sterne werden
zu Schichten, wie bei Zwiebeln,
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da immer schwerere und schwerere
Atomkerne im Mittelpunkt entstehen.
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Kohlenstoff fusioniert zu Neon, das zu Sauerstoff,
welches wiederum zu Silizium wird.
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Irgendwann erreicht die Fusionskette Eisen,
was nicht weiter fusioniert werden kann.
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Wenn die Fusion stoppt, nimmt der
Strahlungsdruck rapide ab.
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Der Stern ist nicht länger im Gleichgewicht,
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und wenn der Stern eine 1,4 fache
Sonnenmasse überschreitet, kommt es zu
einem katastrophalen Einsturz.
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Der äußere Teil des Kerns erreicht
Geschwindigkeiten bis zu 70.000 km/s,
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da er zur Mitte des Sternes hin zusammenbricht.
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Allein die Naturkräfte in einem Atom kämpfen
noch gegen den gravitionsbedingten Einsturz.
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Die quantenmechanische Abstoßung von
Elektronen übernimmt die Kontrolle,
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und Elektronen und Protonen fusionieren zu
Neutronen, die so dicht sind wie ein Atomkern.
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Die äußeren Schichten des Sterns werden in
einer verheerenden Supernova in
das Universum katapultiert.
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Nun haben wir einen Neutronenstern.
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Er hat die 1-3 fache Masse unserer Sonne, die
aber in einem 25 km breiten Objekt komprimiert ist!
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Er ist 500.000 Mal so schwer wie die Erde,
aber gerade einmal so groß wie Mannhatten.
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Er ist so dicht, dass ein Kubikzentimeter die selbe
Masse wie ein 700 km breiter Eisenwürfel hat.
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Das sind ca. 1 Milliarde Tonnen, so schwer wie
Mt. Everest, in der Größe eines Zuckerwürfels.
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Die Gravitation eines Neutronensterns
ist ebenfalls sehr beeindruckend.
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Wenn man ein Objekt aus 1 Meter Höhe über
ihm fallen lassen würde, würde es ihn
innerhalb einer Mikrosekunde treffen,
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und dabei eine Geschwindigkeit von
7,2 Millionen km/h erreichen.
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Die Oberfläche ist mit Erhöhungen
von max. 5 mm extrem flach,
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und hat eine super-dünne Atmosphäre
aus heißem Plasma.
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Die Oberflächentemperatur beträgt rund
1 Million Kelvin - unsere Sonne ist 5500 °C heiß.
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Werfen wir einen Blick in den Neutronenstern.
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Die Kruste ist sehr hart und besteht
höchstwahrscheinlich aus einem Gitter
von Eisenatomkernen,
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durch die ein See von Elektronen schwimmt.
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Umso näher wir dem Kern kommen, desto mehr
Neutronen und weniger Protonen sehen wir,
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bis da nur noch eine extrem dichte Suppe
von ununterscheidbaren Neutronen ist.
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Die Kerne von Neutronensternen sind
sehr, sehr seltsam.
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Wir sind nicht sicher, was für Eigenschaften
sie haben, aber wir vermuten, sie sind eine
flüssige degenerierte Neutronenmaterie,
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oder irgendeine Art von ultra dichter Quarkmaterie,
genannt: Quark-Gluon-Plasma.
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Das macht üblicherweise keinen Sinn, und kann
nur in solch einer extremen Umgebung existieren.
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In vielerlei Hinsicht ist ein Neutronenstern
einem riesigen Atomkern ähnlich.
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Der wichtigste Unterschied ist, dass Atomkerne
durch die starken Wechselwirkungen und
Neutronensterne durch die Schwerkraft
zusammengehalten werden.
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Als ob das nicht schon extrem genug wäre, werfen
wir doch noch einen Blick auf ein
paar andere Eigenschaften.
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Neutronensterne drehen sich sehr, sehr schnell,
junge mehrmals pro Sekunde.
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Und wenn ein armer nahegelegener Stern
den Neutronenstern ernährt, kann sich dieser
bis zu mehrere Hundert Mal pro Sekunde drehen.
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Wie z.B. das Objekt "PSRJ1748-2446ad",
welches sich mit etwa 252 Millionen km/h dreht.
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Das ist so schnell, dass der Stern eine seltsame Form hat
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Wir nennen diese Objekte Pulsare,
weil sie starke Funksignale aussenden.
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Und das Magnetfeld eines Neutronensterns ist
etwa 8 Billionen Mal stärker als das der Erde.
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So stark, dass Atome verbogen werden,
wenn sie in das Magnetfeld geraten.
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Okay, ich denke,
wir haben uns verständlich gemacht.
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Neutronensterne sind einige der extremsten, aber auch einige der coolsten Objekte im Universum.
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Hoffentlich werden wir eines Tages Raumschiffe zu ihnen schicken, um mehr über sie zu erfahren,
und ein paar tolle Bilder aufnehmen!
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Aber wir sollten nicht zu nahe kommen!
