Wir haben die gesamte Palette exotischer sternförmiger Objekte im Universum abgedeckt. Wie Pokemon Go haben wir sie alle gesammelt. Okay, gut, ich suche immer noch nach einem Tauros, und so werde ich weiter durch die Straßen streifen, wie ein Zombie, der auf sein Handy starrt.
Jetzt, so mein Anwalt, habe ich die Voraussetzungen erfüllt, um schamlos auf einen viralen Zug aufzuspringen, indem ich Pokemon Go erwähne und es lose mit einem völlig unabhängigen Thema verbinde, an dem ich arbeitete.
Alle weiteren Pokemon Go-Referenzen wären nur schamlose Versuche, Verkehr auf meinen Kanal zu lenken, und ich bin besser als das.
Es war jedoch ziemlich praktisch, und es war einfach, die Verweise auf Quark auf Deep Space 9 herauszuschneiden und durch Pokemon Go zu ersetzen. Natürlich gibt es einen neuen Star Trek-Film, also habe ich mich vielleicht verrechnet.
Jedenfalls haben wir das jetzt aus dem Weg geräumt. Zurück zu seltenen und exotischen Sternobjekten.
Der Weiße Zwerg G29-38. Bildnachweis: NASA
Da sind die Weißen Zwerge, die Überreste von Sternen wie unserer Sonne, die die Hauptreihenphase durchlaufen haben und jetzt abkühlen.
Da sind die Neutronensterne und Pulsare, die in einem Moment entstehen, in dem Sterne, die viel massereicher als unsere Sonne sind, bei einer Supernova-Explosion sterben. Ihre Schwerkraft und Dichte ist so groß, dass alle Protonen und Elektronen aus allen Atomen miteinander vermischt werden. Ein einzelner Teelöffel Neutronenstern wiegt 10 Millionen Tonnen.
Und da sind die Schwarzen Löcher. Diese entstehen aus noch massiveren Supernova-Explosionen, und die Schwerkraft und Dichte ist so stark, dass sie die Kräfte überwinden, die die Atome selbst zusammenhalten.
Weiße Zwerge, Neutronensterne und Schwarze Löcher. Diese wurden alle von Physikern theoretisiert und alle von beobachtenden Astronomen entdeckt. Wir wissen, dass sie da draußen sind.
Ist es das? Sind das alle exotischen Formen, die Sterne annehmen können? Das wissen wir ja, aber es gibt ein paar noch exotischere Objekte, die noch nur theoretisch sind. Das sind die Quarksterne. Aber was sind sie?
Künstlerkonzept eines Neutronensterns. Bildnachweis: NASA
Kehren wir zum Konzept eines Neutronensterns zurück. Den Theorien zufolge haben Neutronensterne eine so starke Gravitation, dass sie Protonen und Elektronen zu Neutronen zusammendrücken. Der ganze Stern besteht innen und außen aus Neutronen. Wenn Sie dem Neutronenstern mehr Masse hinzufügen, überqueren Sie diese Linie, an der es zu viel Masse ist, um sogar die Neutronen zusammenzuhalten, und das Ganze kollabiert zu einem Schwarzen Loch.
Ein Stern wie unsere Sonne hat Schichten. Die äußere Konvektionszone, dann die Strahlungszone und dann der Kern unten in der Mitte, wo die gesamte Fusion stattfindet.
Könnte ein Neutronenstern Schichten haben? Was befindet sich im Kern des Neutronensterns im Vergleich zur Oberfläche?
Die Idee ist, dass ein Quarkstern eine Zwischenstufe zwischen Neutronensternen und Schwarzen Löchern ist. Es hat zu viel Masse in seinem Kern, als dass die Neutronen ihre Atomigkeit halten könnten. Aber nicht genug, um vollständig in ein Schwarzes Loch zu kollabieren.
Der Unterschied zwischen einem Neutronenstern und einem Quarkstern. Bildnachweis: Chandra
In diesen Objekten werden die darunterliegenden Quarks, die die Neutronen bilden, weiter komprimiert. „Up“- und „Down“-Quarks werden zu „seltsamen“ Quarks zusammengepresst. Da es aus „seltsamen“ Quarks besteht, nennen Physiker dies „seltsame Materie“. Neutronensterne sind ziemlich seltsam, also gib ihnen kein zusätzliches emotionales Gewicht, nur weil sie als seltsame Materie bezeichnet werden. Wenn sie zufällig zu „Charm“-Quarks verschmelzen, dann würde es „Charm Matter“ heißen, und ich würde Alyssa Milano Referenzen nennen.
Und wie gesagt, diese sind immer noch theoretisch, aber es gibt einige Hinweise darauf, dass sie da draußen sein könnten. Astronomen haben eine Klasse von Supernovae entdeckt, die etwa die 100-fache Energie einer normalen Supernova-Explosion abgeben. Obwohl es sich nur um Mega-Supernovae handeln könnte, gibt es noch eine weitere faszinierende Möglichkeit.
Es könnten schwere, instabile Neutronensterne sein, die ein zweites Mal explodierten und sich vielleicht von einem binären Begleitstern ernährten. Wenn sie eine Grenze erreichen, verwandeln sie sich von einem normalen Neutronenstern in einen aus seltsamen Quarks.
Aber wenn Quarksterne echt sind, sind sie sehr klein. Während ein normaler Neutronenstern einen Durchmesser von 25 km hat, wäre ein Quarkstern nur 16 km groß, und dies steht kurz davor, ein Schwarzes Loch zu werden.
Ein Neutronenstern (~25 km Durchmesser) neben einem Quarkstern (~16 km Durchmesser). Quelle des Originalbildes: Goddard Space Flight Center der NASA
Wenn Quarksterne existieren, halten sie wahrscheinlich nicht lange. Es ist ein Zwischenschritt zwischen einem Neutronenstern und der endgültigen Konfiguration eines Schwarzen Lochs. Ein letztes Keuchen eines Sterns, während sich sein Ereignishorizont bildet.
Es ist faszinierend zu denken, dass es da draußen noch andere exotische Objekte gibt, die gebildet werden, wenn Materie in immer engere Konfigurationen komprimiert wird, wenn die verschiedenen Grenzen der Physik erreicht und dann überschritten werden. Astronomen werden weiter nach Quarksternen suchen, und ich werde Sie wissen lassen, wenn sie sie finden.
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