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Blick in die Forschung: Kurzberichte: Neutronensterne: Maximalmasse

Astrophysiker haben berechnet, wie massereich ein Neutronenstern wirklich werden kann, ohne zu einem Schwarzen Loch zu kollabieren.
Verschmelzende Neutronensterne

Neutronensterne sind die Antwort des Universums auf die Frage, wie viel Materie man auf möglichst wenig Raum zusammenquetschen kann. Das ist nicht schlecht für eine Art von Himmelskörper, die zunächst unter die Kategorie »Kläglicher Überrest« fällt. Neutronensterne stehen am Ende der Entwicklung eines massereichen Sterns: Die Kernfusion in seinem Inneren ist erloschen, der Strahlungsdruck kann der Schwerkraft nicht mehr entgegenwirken, der Stern stürzt in sich zusammen. Ist der Ex-Stern wirklich massereich, kann nichts diesen Kollaps aufhalten und ein Schwarzes Loch entsteht. Versammelt er hingegen nur etwas weniger Masse auf sich, so dass es nicht für ein Schwarzes Loch reicht, dann entsteht ein Neutronenstern.

Die Bedingungen im Inneren dieser Sternleichen sind so extrem, dass die Elektronen der Atomhüllen in die Atomkerne hineingequetscht werden und zusammen mit den dortigen Protonen Neutronen bilden – daher der Name. Stabilisiert wird ein solcher Neutronenstern durch quantenmechanische Effekte: Der so genannte Fermi-Druck wirkt der eigenen Schwerkraft entgegen. Aber auch das ist im Zweifelsfall nicht für die Ewigkeit: Überschreitet der Neutronenstern eine kritische Massengrenze, so kollabiert auch er unweigerlich zu einem Schwarzen Loch ...

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  • Literaturhinweis

Rezzolla, L. et al.: Using Gravitational-Wave Observations and Quasi-Universal Relations to Constrain the Maximum Mass of Neutron Stars. In: The Astrophysical Journal Letters 852, L25, 2018

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