Neutronenstern

Symbolbild

© APA/AFP/European Southern Observatory/HO

Science

Dieser seltsame Neutronenstern dürfte gar nicht existieren

Der vermeintliche Neutronenstern HESS J1731-347 ist der bislang leichteste Stern seiner Art. Er ist so leicht, dass er laut den gängigen astronomischen Modellen eigentlich gar nicht existieren dürfte.

Mit nur 77 Prozent der Sonnenmasse weist er die niedrigste Masse auf, die jemals bei einem Neutronenstern gemessen wurde. Er ist der erste bekannte Neutronenstern, der leichter als die Sonne ist.

Der zuvor leichteste bekannte Stern dieser Art verfügt über die 1,174-fache Sonnenmasse. Das theoretische untere Limit von Neutronensternen liegt bei 1,17 Sonnenmassen. HESS J1731-347 weist zudem einen Durchmesser von gerade einmal 20 Kilometer auf.

Objekte bestehen hauptsächlich aus Neutronen

Generell zählen Neutronensterne zu den dichtesten Objekten im Universum. Sie sind die Überreste eines massereichen Sterns, der das Ende seiner Lebenszeit erreicht hat. Geht dem Stern das Material aus, um in seinem Kern zu verschmelzen, kommt es zu einer Supernova – dabei werden die äußeren Materialschichten in den Weltraum geschleudert.

Der Kern kollabiert, die Atomkerne werden zusammengepresst. Aus Elektronen und Protonen werden Neutronen. Ein Neutronenstern besteht also - wie der Name schon sagt - primär aus Neutronen. Die meisten dieser dichten Objekte verfügen über die 1,4-fache Sonnenmasse.

Möglicherweise ein Quarkstern

Der vermeintliche Neutronenstern befindet sich etwa 8.150 Lichtjahre von der Erde entfernt, wie Astronom*innen unter der Leitung von Victor Doroshenko von der Eberhard Karls Universität in Tübingen ermittelt haben. Zuvor ging man von einer Entfernung von rund 10.000 Lichtjahren aus. Mithilfe des Gaia-Weltraumteleskops der ESA waren nun genauere Messungen und die präzise Bestimmung von Masse und Durchmesser des Neutronensterns möglich.

Die Daten deuten darauf hin, dass es entweder eine Lücke in unserem Verständnis über diese ultradichten Objekte gibt oder dass es sich bei dem Objekt um keinen echten Neutronenstern handelt. Möglicherweise könnte HESS J1731-347  ein Sternenüberrest aus exotischer Materie sein – ein sogenannter Quarkstern. Man spricht auch von einem "Strange Star" - "seltsamen Stern". 

Vielleicht erster Quarkstern

In der Theorie sieht ein solcher einem Neutronenstern ähnlich, beherbergt aber eine größere Menge an Elementarteilchen, die als „seltsame Quarks“ bezeichnet werden. Quarks sind elementare, subatomare Teilchen, die sich zu zusammengesetzten Teilchen (Hadronen) verbinden. Dazu zählen Protonen und Neutronen.

Ein Quarkstern wurde bisher noch nicht beobachtet. HESS J1731-34 sei den Forscher*innen zufolge der bislang beste Kandidat für ein solches Objekt. Die Studie wurde in Nature Astronomy veröffentlicht.

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