Neutronenstern

Neutronenstern bezeichnet das kompakte Überbleibsel eines massereichen Sterns nach einer Supernova-Explosion, in dem die Materie so stark verdichtet ist, dass Elektronen und Protonen zu Neutronen verschmolzen sind. Typische Neutronensterne haben eine Masse von etwa 1,4 bis 2 Sonnenmassen bei einem Durchmesser von nur rund 20 bis 25 Kilometern, was einer mittleren Dichte entspricht, die jene des Atomkerns erreicht oder übertrifft.

Die Oberfläche eines Neutronensterns besteht aus einer festen Kruste, deren äußere Schicht ein Kristallgitter aus Atomkernen (überwiegend Eisen) in einem entarteten Elektronengas bildet; freie Neutronen treten erst in der tieferen inneren Kruste auf. Im Inneren herrschen Drücke und Temperaturen, die im Labor unerreichbar sind; mögliche Zustände wie Quark-Gluon-Plasma werden diskutiert, sind aber noch nicht bestätigt. Neutronensterne rotieren kurz nach ihrer Entstehung oft sehr schnell und senden dabei gebündelte Radiostrahlung aus, was sie als Pulsare beobachtbar macht. Der Krebspulsar in M1 rotiert etwa 30-mal pro Sekunde.

In engen Doppelsternsystemen kann ein Neutronenstern Materie vom Begleiter akkretieren, was zu Röntgenpulsaren oder Millisekunden-Pulsaren führt. Kollisionen zweier Neutronensterne erzeugen Gravitationswellen und sind eine wichtige Quelle schwerer Elemente wie Gold und Platin durch den r-Prozess der Nukleosynthese.