Krebsnebel © dpa Lupe
Im Krebsnebel vermuten Astronomen einen Neutronenstern als Supernovarest
Neutronenstern
Sternenleichen aus seltsamer, schwerer Materie
Auch Sterne müssen sterben. Ihre gewaltigen Gasmassen werden nur dadurch "aufgeblasen", dass sie Wasserstoff zu Helium "verbrennen".
Dadurch entsteht thermischer Druck, der die Gasmassen daran hindert, zu einer kleinen Kugel zusammen zu stürzen. Liegt die Masse eines Sterns bei mehr als 1,4 Sonnenmassen wird der Stern nicht zu einem Weißen Zwerg. Diese ist Chandrasekhar-Grenze ist nach dem theoretischen Physiker nenannt, der die Menge mit den Relativitätstheorien Albert Einsteins berechnete. Dann wird die sterbende Sonne zu einem Neutronenstern: Die Masse hält fast haltlos in sich zusammen, die Elektronen werden in den Atomkern gedrückt, so dass der resultierende Stern nur noch aus Neutronen besteht, vielleicht auch aus seltsamer Materie aus "strange"-Quarks.

Diese Teilchen stoppen dann allerdings auch den Zusammensturz: Nach der Quantenmechanik dürfen sie eine gewisse Dichte nicht überschreiten, es entsteht der "Entartungsdruck". Neutronensterne sind extrem dicht: Sie haben die Masse von zwei bis zehn Sonnen, komprimiert auf eine Kugel mit einem Durchmesser von zehn Kilometern.

Ist der kollabierende Stern noch massereicher und kann bei seinem Ende "überschüssige" Masse nicht durch eine Explosion loswerden, kollabiert er unter seiner eigenen Schwerkraft zu einem Schwarzem Loch.

Neutronensterne haben einen typischen Durchmesser von 20 Kilometern und ein extrem starkes Magnetfeld der Größenordnung 1012 Gauß, das sich als Folge der Gesetze der Elektrodynamik ergibt, wonach das Produkt aus Sternquerschnitt und Magnetfeld beim Kollaps des Vorläufersterns konstant bleibt. Das Magnetfeld der Erde hat eine Stärke von etwa einem Gauß.

Magnetare sind Neutronensterne, deren Magnetfelder das 1000-fache des bei Neutronensternen üblichen Wertes aufweisen. Man schätzt, dass etwa zehn Prozent aller Neutronensterne zu dieser Sternklasse zählen. Das um den Faktor 1000 stärkere Magnetfeld eines neugeborenen Magnetars entsteht innerhalb weniger Sekunden durch einen komplexen Dynamoeffekt in seinem Inneren, verursacht durch Konvektion und schnelle Rotation.

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© Chandra, NasaVideoImpulsiver Neutronenstern
Neutronensterne können auch der Antrieb von gigantischen Gasausstößen wie diesem beim Vela-Neutronenstern sein.
Glossar
Die Bausteine der Welt
Quarks sind die kleinsten Bestandteilchen von Atomen - und damit der Materie. Drei von ihnen bilden
Protonen und Neutronen.