Es wird angenommen, dass die obere Kruste eines Neutronensterns aus kristallisiertem Eisen besteht, zentimeterhohe Berge aufweisen kann und gelegentlich „Sternbeben“ erfährt, die dem, was technisch als a . bekannt ist, vorausgehen könnenPanne. Diese Störungen und die anschließende Erholungsphase nach der Störung können einen Einblick in die Natur und das Verhalten des suprafluiden Kerns von Neutronensternen geben.
Die Ereignisse, die zu einem Neutronensternbeben führen, gehen in etwa so. Alle Neutronensterne neigen während ihres Lebenszyklus dazu, sich „herunterzudrehen“, da ihr Magnetfeld die Drehung des Sterns bremst. Magnetare mit besonders starken Magnetfeldern erfahren stärkeres Bremsen.
Während dieses dynamischen Prozesses wirken zwei gegensätzliche Kräfte auf die Geometrie des Sterns. Die sehr schnelle Drehung neigt dazu, den Äquator des Sterns herauszudrücken, was ihn zu einem abgeplatteten Sphäroid macht. Die starke Gravitation des Sterns sorgt jedoch auch dafür, dass sich der Stern dem hydrostatischen Gleichgewicht (d. h. einer Kugel) anpasst.
Wenn sich der Stern also dreht, neigt seine Kruste – die angeblich das 10-Milliarden-fache der Stärke von Stahl ist – dazu, sich zu verbiegen, aber nicht zu brechen. Es kann einen Prozess wie eine tektonische Verschiebung von Krustenplatten geben, die nur Zentimeter hohe „Berge“ schaffen, obwohl sich von einer Basis aus mehrere Kilometer über die Oberfläche des Sterns erstrecken. Dieses Knicken kann einige der Spannungen, denen die Kruste ausgesetzt ist, abbauen – aber im weiteren Verlauf baut sich die Spannung auf und steigt, bis sie plötzlich „nachgibt“.
Der plötzliche Zusammenbruch eines 10 Zentimeter hohen Berges auf der Oberfläche eines Neutronensterns gilt als mögliches Kandidatenereignis für die Erzeugung nachweisbarer Gravitationswellen – obwohl dies noch nicht nachgewiesen werden muss. Aber noch dramatischer ist, dass das Bebenereignis entweder mit einer Neujustierung des Magnetfelds der Neutronensterne gekoppelt – oder vielleicht sogar dadurch ausgelöst – werden kann.
Es kann sein, dass die tektonische Verschiebung von Krustensegmenten dazu dient, die magnetischen Kraftlinien, die aus der Oberfläche des Neutronensterns herausragen, „aufzuwickeln“. Dann kommt es bei einem Sternbeben zu einer plötzlichen und starken Energiefreisetzung – dies kann darauf zurückzuführen sein, dass das Magnetfeld des Sterns auf ein niedrigeres Energieniveau abfällt, wenn sich die Geometrie des Sterns neu anpasst. Diese Energiefreisetzung beinhaltet einen riesigen Blitz von Röntgen- und Gammastrahlen.
Im Fall eines Neutronensterns vom Magnetartyp kann dieser Blitz die meisten anderen Röntgenquellen im Universum in den Schatten stellen. Magnetarblitze pumpen auch erhebliche Gammastrahlen aus – obwohl diese als weiche Gammastrahlen (SGR)-Emissionen bezeichnet werden, um sie von energiereicheren Gammastrahlenausbrüchen (GRB) zu unterscheiden, die aus einer Reihe anderer Phänomene im Universum resultieren.
„Weich“ ist jedoch eine falsche Bezeichnung, da jeder Burst-Typ Sie genauso effektiv töten wird, wenn Sie nah genug dran sind. Der Magnetar SGR 1806-20 hatte im Dezember 2004 eine der größten (SGR) Veranstaltungen der Aufzeichnungen.
Zusammen mit dem Beben und dem Strahlungsausbruch können Neutronensterne auch einen Glitch erfahren – eine plötzliche und vorübergehende Zunahme des Spins des Neutronensterns. Dies ist zum Teil auf die Erhaltung des Drehimpulses zurückzuführen, da sich der Äquator des Sterns ein wenig selbst einsaugt (die alte Analogie zum 'Skater zieht die Arme ein'), aber mathematische Modellierungen legen nahe, dass dies möglicherweise nicht ausreicht, um den vorübergehenden 'Spin-up' vollständig zu berücksichtigen ' mit einem Neutronenstern-Glitch verbunden.
Theoretisches Modell des Inneren eines Neutronensterns. Ein Eisenkristallkern überlagert eine Region mit neutronenangereicherten Atomen, darunter die entartete Materie des Kerns – wo subatomare Partikel durch magnetische und Gravitationskräfte gestreckt und verdreht werden. Kredit: Université Libre de Bruxelles (ULB).
González-Romero und Blázquez-Salcedo haben vorgeschlagen, dass auch hier eine interne Nachjustierung in der Thermodynamik des suprafluiden Kerns eine Rolle spielen könnte, wobei der anfängliche Glitch den Kern aufheizt und die Nach-Glitch-Periode dazu führt, dass der Kern und die Kruste ein neues thermisches Gleichgewicht erreichen – zumindest bis zum nächsten Panne.
