Kernkollaps

Kernkollaps bezeichnet den katastrophalen Zusammenbruch des Eisenkerns eines massereichen Sterns am Ende seiner Entwicklung, wenn die Kernfusion keine ausreichende Druckunterstützung mehr liefert. Er ist der auslösende Mechanismus einer Kernkollaps-Supernova (Typ II und verwandte Typen) und führt in weniger als einer Sekunde zur Entstehung eines Neutronensterns oder - bei hinreichend hoher Masse - eines Schwarzen Lochs.

Massereiche Sterne (ab etwa 8 Sonnenmassen) fusionieren im Laufe ihres Lebens sukzessive schwerere Elemente bis hin zu Eisen. Da die Fusion von Eisen keine Energie mehr freisetzt, sondern Energie verbraucht, bricht die Druckunterstützung weg. Der Eisenkern - typischerweise mit einer Masse von etwa 1,2 bis 1,5 Sonnenmassen - kollabiert innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde von der Größe der Erde auf einen Radius von rund 10 bis 20 Kilometern. Die dabei freiwerdende Gravitationsenergie in der Größenordnung von 10⁴⁶ Joule übertrifft die Strahlungsleistung der gesamten sichtbaren Galaxie über Milliarden von Jahren bei Weitem.

Der abrupte Stopp des Kollapses durch die nukleare Abstoßung erzeugt eine Stoßwelle, die die äußeren Sternhüllen ins All schleudert - die sichtbare Supernovaexplosion. Der verbleibende Kern ist ein extrem dichter Neutronenstern mit Dichten vergleichbar dem Atomkern.