Das Herz des Krebsnebels einschließlich des zentralen Neutronensterns (Symbolbild)

© APA/AFP/ESA/Hubble/HO / HO

Science
09/17/2019

Astronomen entdecken massereichsten Neutronenstern

Der Pulsar packt die Masse von 2,17 Sonnen in eine Kugel mit gerademal 30 Kilometer Durchmesser.

Neutronensternen sind ein begehrtes Forschungsobjekt, da vor allem über ihre innere Beschaffenheit dieser besonderen Objekte relativ wenig bekannt ist. Faszinierend an den Neutronensternen ist vor allem ihre extrem hohe Dichte. Sie stellen Sternen beziehungsweise Sonnen dar, die sich in ihrem Endstadium befinden und bereits stark zusammengeschrumpft sind.

Ein Neutronenstern, der früher ungefähr zehn Sonnenmassen ausmachte, zieht sich als Neutronenstern auf rund 1,3 Sonnenmassen zusammen. Das bedeutet, dass sie dadurch zu einer Kugel mit einem Durchmesser von rund 20 Kilometer schrumpfen, aber immer noch eine Masse haben, die größer ist als unsere Sonne.

2,17 Sonnen auf 30 Kilometer Durchmesser

Ein Teelöffel Neutronensternmaterie kann daher mehrere Milliarden Tonnen wiegen. Bestandteil von Neutronensternen sind - wie der Name bereits verrät - hauptsächlich Neutronen. Sie sind also im Wesentlichen riesige Atomkerne.

Nun haben Astronomen den bislang massereichsten Neutronenstern entdeckt. Der sich extrem schnell drehende Pulsar J0740+6620 hat die 2,17-fache Masse unserer Sonne, verpackt in einer Kugel, die einen Durchmesser von lediglich 30 Kilometern hat. Der nun entdeckte Neutronenstern befindet sich in einer Entfernung von 4600 Lichtjahren.

Shapiro-Verzögerung ermöglicht Größenbestimmung

Pulsare sind eine Unterkategorie von Neutronensternen und strahlen Radiowellen von ihren Magnetpolen aus. Diese werden in einer besonders hohen Regelmäßigkeit ausgesandt, sodass Pulsare auch als kosmische Atomuhren bezeichnet werden.

Auf dem Weg vom Neutronenstern Pulsar J0740+6620 zur Erde befindet sich ein Weißer Zwerg - ein sehr kleiner und ebenso äußerst kompakter, alter Stern. Dieser Weiße Zwerg stört die Radiowellen des massereichen Pulsar und verzerrt die Signale leicht - die Shapiro-Verzögerung.

Durch diese geringe Verzögerung - 10 Millionstel Sekunden - war es den Forschern erst möglich, die Größe und Masse des Pulsar J0740+6620 zu bestimmen.