Superdichte Klumpen und Leuchttürme im All - scinexx | Das Wissensmagazin
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Was sind Neutronensterne und Pulsare?

Superdichte Klumpen und Leuchttürme im All

Pulsar © NASA

Stellen Sie sich vor, ein Stern ist 1,4 mal so schwer wie die Sonne, hat aber nur einen Durchmesser von zehn Kilometern. Selbst der kleinste Planet unseres Sonnensystems, Pluto, hat noch einen Durchmesser von 2.400 Kilometern und ist damit noch 240 Mal größer. Dann hätte dieser Stern eine so ungeheure Dichte, dass ein Teelöffel voll Materie eine Milliarde Tonnen wiegen würde. Außerdem hätte er, verglichen mit der Erde, die 300.000-fache Anziehungskraft.

Diese kleinen, superdichten Sterne gibt es wirklich: es sind Neutronensterne. Sie stellen ein weiteres mögliches Ende für Sterne dar, die ihr Leben ausgehaucht haben. Wenn die aus Eisen bestehende Zentralregion des Sterns bei einer Supernova kollabiert, verdichten sich Protonen und Elektronen der Atome zu Neutronen. Reine Neutronen sind das dichteste Material, das es überhaupt gibt. Ein normaler Atomkern enthält hauptsächlich leeren Raum und ist nur zu einem Bruchteil mit Protonen oder Neutronen gefüllt. Da ein Neutronenstern nur noch aus Neutronen besteht, die auf engstem Raum zusammengequetscht sind, ist seine Dichte noch eine Million Mal höher als bei einem weißen Zwerg. Die gleiche Dichte könnte man erreichen, wenn man die Erde in ein Sportstadion quetschen würde. Darüberhinaus wird auch das Magnetfeld des einstigen Sterns komprimiert, so dass es Feldstärken erreicht, die eine Billion Mal größer sind als das Erdmagnetfeld.

Auf der Suche nach Radioquellen im Weltall entdeckten Astronomen 1967 ein merkwürdiges Phänomen: Sie nahmen Radiowellen wahr, die mit strenger Regelmäßigkeit alle 1,3 Sekunden als Pulse auftauchten. Waren das etwa Signale einer weit entfernten Zivilisation? Vorher hatte man noch nie derart regelmäßige Strahlen beobachtet. Sie nannten die Strahlungsquelle Pulsar, wussten aber nicht, was die Signale verursacht. Erst als die Forscher dann einen Pulsar in den Überresten einer Supernova aufspürten, brachten sie dieses Phänomen mit Neutronensternen in Verbindung. So befindet sich auch im schon erwähnten Crabnebel ein Pulsar, dessen Strahlung wir wahrnehmen können.

Inzwischen ist das Rätsel weitgehend gelöst. Pulsare sind Neutronensterne, die sich sehr schnell drehen. Die Achse, um die sie sich drehen, ist eine andere als die ihres Magnetfeldes, das bei Neutronensternen besonders stark ausgeprägt ist. Die schnelle Bewegung des Magnetfeldes durch die Drehung des Sternes erzeugt einen scharf gebündelten Strahl elektromagnetischer Wellen, der an beiden magnetischen Polen entlang der Achse des Magnetfeldes ins All rast. Wenn ein Pol während der Drehung auf die Erde gerichtet ist, streift uns die Strahlung und wir können sowohl die Radiowellen empfangen als auch andere Strahlung wie Licht wahrnehmen. Wie bei einem Leuchtturm sehen wir dann einen kurzen Puls, der mit schöner Regelmäßigkeit wiederkehrt.

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Stand: 21.10.2000

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Von Riesen und Zwergen
Die Welt der Sterne

Überblick
Das Wichtigste in Kürze

Zum Weiterlesen
Links zum Thema

Dichtes, heißes Gas
Der Aufbau der Sonne

E=mc2
Die Kernfusion im Inneren der Sterne

Der Fingerabdruck der kosmischen Sonnen
Zustandsgrößen und das HR-Diagramm

Gravitation ist alles
Die Geburt der Sterne

Wenn Sterne alt werden
Wie unsere Sonne mal enden wird

Rote Riesen und weiße Zwerge
Das Ende eines Sterns

Feuerwerk im Weltall
Schwere Sterne explodieren als Supernovae

Superdichte Klumpen und Leuchttürme im All
Was sind Neutronensterne und Pulsare?

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Vom Neutronenstern zum schwarzen Loch

Von Andromeda bis Vulpecula
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