Ein Neutronenstern ist ein stellares Objekt mit einer Masse, die 1.4 mal der Sonnenmasse entspricht, obwohl es klein ist und die Größe einer kleinen Stadt hat. Typischerweise haben sie einen Durchmesser von ungefähr 12.4 Meilen, was bedeutet, dass sie so dicht sind, dass auf der Erde ein Teelöffel mehr als Milliarden von Tonnen wiegen würde. Aufgrund ihrer geringen Größe und massiven Dichte besitzen sie eine extrem hohe Gravitationskraft, die 2x10 entspricht11 mal die Schwerkraft der Erde. Neutronensterne haben auch die stärksten Magnetfelder, die eine Milliarde oder sogar Billionen Mal stärker sein können als irgendwelche Magnetfelder auf der Erde. Die Gravitation ist so stark auf den Neutronensternen, dass sie die Strahlung des Sterns in dem, was der Astronom als Gravitationslinseneffekt bezeichnet, signifikant ablenken können. Die Krümmung 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 die Masse unserer Sonnensonne haben können. Wenn diese riesigen Sterne ihre Kernenergie ausbrennen, erleben sie eine Supernova-Explosion, die die äußere Schicht des Sterns abbläst, und der innere Kern kollabiert aufgrund der Schwerkraft in sich zusammen. Der Kollaps ist so groß, dass die Elektronen und Protonen sich zu Neutronen verbinden und so heißen sie auch den "Neutronenstern". Neutronensterne sind Überreste der Supernova und können als isolierte Sternobjekte oder als Teil eines Doppelsternsystems 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, aus der der Neutronenstern hervorgeht, könnte dem Neutronenstern einen Rotationsdrehwinkel von bis zu 43,000 pro Minute geben. Die Geschwindigkeit könnte sich im Laufe der Zeit verlangsamen.
Struktur von Neutronensternen
Die Struktur eines Neutronensterns weist typischerweise vier Schlüsselschichten auf. Es hat eine äußere Kruste, die von den Oberflächen beginnt und auf einige wenige Meilen ansteigt. Diese Schicht besteht aus freien Elektronen und Atomkernen. Die Dichte dieser Zone beträgt ungefähr eine Tonne für jeden 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. Unterhalb des äußeren Kerns befindet sich der innere Kern, der eine geheimnisvolle Region ist und die Teilchen in dieser Zone sich unvorhersehbar verhalten. Die Dichte am inneren Kern ist so groß, dass die Beschreibung der Wechselwirkung zwischen den Teilchen problematisch ist, da das Wissen über starke Kräfte auf solche Dichten beschränkt ist.
Begegnung mit Neutronenstars
Der Neutronenstern hat extrem starke Magnetfelder, die mehrere Milliarden der Stärke des Magnetfeldes auf der Erde betragen können. Es wird geschätzt, dass, wenn ein solcher Magnetar in einer Entfernung von etwa 100,000 Meilen weiter näher an die Erde kommt, er Daten auf jeder Kreditkarte auf dem Planeten auslöschen wird. Keiner der Neutronensterne ist jedoch so nahe. In 2004 erlebte ein solcher Magnetar einen erstaunlichen Ausbruch, der eines der hellsten Objekte zeigte, die je am Himmel beobachtet wurden. Die Phänomene verursachten eine Störung in der Ionosphäre unserer Erde, die in der ganzen Welt aufgezeichnet wurde. Es wird geschätzt, dass es Lichtjahre entfernt 50,000 entfernt war.
