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NEUTRONENSTERNE
Forscher beobachten Explosion auf der Oberfläche
von Rainer Kayser
24. Februar 2004

Einen bislang unübertroffenen Einblick in die wirbelnden Gasströme um einen Neutronenstern konnten kanadische und amerikanische Astronomen gewinnen. Eine gewaltige nukleare Explosion auf der Oberfläche des Neutronensterns beleuchtete die um ihn kreisende Gasscheibe von innen heraus. Dadurch konnten die Forscher erstmals den Zustrom von Materie auf einen Neutronenstern direkt beobachten.

Neutronenstern

So stellt sich ein Künstler die Oberfläche des Neutronensterns während der Explosion auf der Oberfläche vor. Bild: NASA/Dana Berry

"Solche Akkretionsscheiben gibt es um viele Objekte", erklärt David Ballantyne vom Canadian Institute for Theoretical Astrophysics in Toronto die Bedeutung der Beobachtungen, "von neugeborenen Sternen bis hin zu den gigantischen Schwarzen Löchern in Quasaren. Bislang konnten wir nur raten, wie sich das Gas in diesen Scheiben bewegt. Jetzt konnten wir das erste Mal einen direkten Blick in die innere Region einer Akkretionsscheibe werfen, die sich nur wenige Kilometer über der Oberfläche des Neutronensterns befindet."

Neutronensterne sind die extrem dichten und kompakten Überreste von Sternexplosionen - also von Supernovae. Sie enthalten bei einem Durchmesser von knapp 20 Kilometern etwa die gleiche Masse wie unsere Sonne. Ihre Dichte ist so gewaltig, dass die Elektronen in die Protonen der Atomkerne hineingequetscht werden und diese so in Neutronen verwandeln.

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Ballantyne und seine Kollegen beobachteten auf dem 25.000 Lichtjahre entfernten Neutronenstern 4U 1820-30 eine gewaltige Explosion, bei der in drei Stunden mehr Energie freigesetzt wurde, als unsere Sonne in 100 Jahren abstrahlt. Durch den Zustrom von Materie bildet sich auf dem Neutronenstern eine 10 bis 100 Meter dicke Heliumschicht. Bei kleineren nuklearen Explosionen wird dieses Helium zu Kohlenstoff und anderen Elementen verbrannt. Zu einer Superexplosion wie der jetzt beobachteten kommt es alle paar Jahre, wenn sich genügend "nukleare Asche" auf dem Neutronenstern angesammelt hat, um einer weitere Fusionsreaktion zu erlauben, bei der dann noch schwerere Elemente entstehen.

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