Planeten, Sterne, Universum
darauf verstellt. Deshalb war die Supernova-Explosion SN 1987 A, die im März 1987 in der Großen Magellanschen Wolke beobachtet wurde, eine Sensation.
Noch stärker: die Supernova Typ Ia
Die durch die Explosion eines Überriesen ausgelöste Supernova bezeichnen die Astronomen als Typ II. Es gibt jedoch noch eine Steigerung, die Supernova-Typ Ia: Ein kleiner, dichter Weißer Zwerg hat von einem größeren Begleitstern so viel Material abgezogen, dass seine Masse zu groß und er dadurch instabil wurde. Daraufhin kollabiert er und zerstört sich in einer riesigen Explosion selbst
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Diese äußerst detailreiche Aufnahme des Krebsnebels stammt vom Hubble-Weltraumteleskop
.
(c) NASA (ESA and Allison Loll/Jeff Hester (Arizona State University). Acknowledgement: Davide De Martin (ESA/Hubble))
Sternentode
Neutronenstern – Pulsar – Schwarzes Loch
Daran ist nicht zu rütteln: Auch Sterne müssen sterben, und wenn das als Supernova-Explosion geschieht, dann ist es das vollständige Ende eines Sternes – oder etwa nicht? Manchmal bleibt auch nach diesem großen kosmischen Feuerwerk ein Rest. Er trägt seltsame (aber populäre) Namen, und zwar wegen seiner exotischen, dramatischen und nicht zuletzt faszinierenden Eigenschaften: Neutronenstern, Pulsar, Schwarzes Loch.
Aufbau eines Neutronensterns
Der Ausgangspunkt für die Entstehung eines Neutronensterns ist eine Supernova. Nur Sterne über 1,4 Sonnenmassen erleiden diesen explosiven Tod. Und selbst der ist nicht für alle gleich. Bei Sternen bis zu drei Sonnenmassen wird der Kollaps gestoppt, wenn eine Dichte erreicht ist, bei der ein Fingerhut voll Materie eine Masse von rund 10Mio. t enthält! Bei diesen Verhältnissen werden Elektronen und Protonen zusammengequetscht und bilden Neutronen: Ein Neutronenstern entsteht. Sein Durchmesser liegt zwischen 10 und 20km. Obwohl er bei seiner Geburt gasförmig war, besitzt der Stern nun eine äußere Hülle aus Eisen. Deren Dichte übersteigt die des irdischen Eisens um das 104-fache und das Eisen hat eine rund eine Million Mal größere Festigkeit als Stahl!
Das Wurmloch
Früher glaubten die Wissenschaftler, Schwarze Löcher seien Wege in andere Teile des Universums oder gar in ein anderes Universum. Nach neueren Berechnungen wäre aber ein solcher durch ein Schwarzes Loch erzeugter Tunnel instabil. Eine Möglichkeit für einen kosmischen U-Bahn-Tunnel wäre jedoch die Konstruktion eines künstlichen Schwarzen Lochs (Wurmloch), dessen Seitenwände durch eine hypothetische „Antigravitationssubstanz“ stabilisiert würden. Ähnlich arbeitet der Warp-Antrieb des TV-Raumschiffs Enterprise, wozu er allerdings einen (ebenso hypothetischen) Antimaterie-Reaktor benötigt
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Einige dieser stellaren Panzer emittieren in bestimmten, sehr kurzen Abständen Radiooder Röntgenimpulse und werden deshalb „Pulsare“ genannt. Ihre uns wie die Scheinwerferstrahlen eines Leuchtturmes treffenden Signale haben eine Periode zwischen 1,6 Millisekunden und 4,3 Sekunden. Der Krebsnebel-Pulsar hat eine Periode von 0,033 Sekunden.
Schwarze Löcher
Hat ein Stern zum Zeitpunkt des Zusammensturzes mehr als 8 Sonnenmassen, wird der Zustand des Neutronensternes „übersprungen“ und das Objekt kollabiert noch weiter, bis sein Durchmesser nur noch wenige Kilometer beträgt. Seine Dichte liegt dann bei etwa 100Mrd. t/cm 3 und die Schwerkraft an seiner Oberfläche ist so groß, dass nicht einmal mehr das Licht nach draußen dringt. Man nennt es daher „Schwarzes Loch“ (Black Hole).
Zwar gelangt von Schwarzen Löchern keine Strahlung nach draußen, aber die enorme Schwerkraft wirkt auf die Umgebung ein. Materie, die sich in unmittelbarer Nähe eines Schwarzen Loches befindet, wird hineingesogen. Das Gas stürzt spiralförmig auf das Schwarze Loch hinab. Dabei entsteht die sogenannte Akkretionsscheibe. Durch Reibung erhitzt sich das Gas bis zu 100 Mio °C. Außerdem entsteht Röntgenstrahlung, mit deren Hilfe sich Schwarze Löcher nachweisen lassen. Schwarze Löcher weisen infolge ihrer extrem exotischen Physik neben der „Fesselung“ des Lichtes noch andere ungewöhnliche Effekte auf: Ihre hohe Gravitation krümmt Raum und Zeit und so würde in der Umgebung eines Schwarzen Loches der Hintergrund verzerrt und doppelt erscheinen.
Schematische Darstellung eines Schwarzen Lochs in Form eines zum Zentrum hin immer stärker gekrümmten Koordinatennetzes, das die Verformung von Raum und Zeit darstellen soll. Anhand der von der in das Schwarze Loch
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