Neutronenstern,Frage

[schockwellenreiter]

1.Ich frage mich was würde passieren wenn ich ein Löffel Neutronensternmaterie
"mitnehmen" könnte.
Gibt es dann ein Knall
Oder bleibt die Materie so wie sie ist?Also extrem verdichtet?


2.Die Frage die sich anschließt wäre, wieviel Energie ist denn in einem Würfel Sonne drin/gespeichert 10*10 cm aus dem Kern.

3.Danke

4.MfG

 

[Ich]

1.Ich frage mich was würde passieren wenn ich ein Löffel Neutronensternmaterie
"mitnehmen" könnte.
Gibt es dann ein Knall

Ja.

2.Die Frage die sich anschließt wäre, wieviel Energie ist denn in einem Würfel Sonne drin/gespeichert 10*10 cm aus dem Kern.

Da kann ich nur grob schätzen. Die Energie steckt im Druck - wenn man's genau nimmt, hast du sie beim Rausnehmen reingesteckt, das ist nämlich eine Mordsarbeit. Erst dehnen sich die Neutronen aus, dann springen dir auch noch die Elektronen entgegen, undsoweiter.
Die Energie würde ich auf >10% der Masse schätzen. Der dm³ aus dem Kern wiegt ungefähr 10^15 kg, bleiben ~10^14 kg Energie, ~10^31 J. Ungefähr 2*10^15 Megatonnen, 40 Billionen der allerallerstärksten Wasserstoffbomben, die jemals gezündet wurden. Ein Knall, ja.

3.Danke

Bitte

4.MfG

Auch.

 

[jonas]

Nach diesem Artikel von Wikipedia über den Inneren Aufbau eines Neutronensterns dürfte es darauf ankommen von wo im Neutronenstern Du den Teelöffel Materie entnimmst.

Von der Oberfläche entnommen dürfte es keinen besonderen Knall geben ausser dem, dass das Eisen verdampft und so eine gewisse Explosionswirkung entfalten könnte.

Was die freien Neutronen in der Kernregion betrifft, so würde mich interessieren, ob die ehemaligen Elektronen wieder herausspringen können, oder ob das aus Proton und Elektron gepresste Neutron als solches genauso stabil ist wie dasjenige, das als Neutron sozusagen "geboren" wurde

Und wenn das Elektron wieder herausspringt, wäre es möglich, dass sich Proton-Elektron Paare bilden könnten, also wieder Wasserstoff entsteht, sollte aus irgendeinem Grund der Neutronenstern disintegrieren?

Edit: Übrigens, Schockwellenreiter: Dein Post ist eine der intelligentesten Fragen seit langem hier im Forum

 

[Ich]

Was die freien Neutronen in der Kernregion betrifft, so würde mich interessieren, ob die ehemaligen Elektronen wieder herausspringen können, oder ob das aus Proton und Elektron gepresste Neutron als solches genauso stabil ist wie dasjenige, das als Neutron sozusagen "geboren" wurde

Hast nicht gelesen?

Und wenn das Elektron wieder herausspringt, wäre es möglich, dass sich Proton-Elektron Paare bilden könnten, also wieder Wasserstoff entsteht, sollte aus irgendeinem Grund der Neutronenstern disintegrieren?

Ja, schon. Aber wahrscheinlich kriegt man viel mehr Eisen und so Zeug raus.

 

[jonas]

Hast nicht gelesen?

Erst dehnen sich die Neutronen aus, dann springen dir auch noch die Elektronen entgegen

Sorry IceAge, hatte ich irgendwie überlesen

 

[mac]

Hallo Schockwellenreiter,

'Ich' hat Dir die Frage zum Neutronensternmaterial schon beantwortet. Wenn ich Dich aber richtig verstanden hab', dann fragst Du auch nach unserer Sonne und da sieht es nicht gar so erschröcklich (aber immer noch unvorstellbar heftig) aus. Die Frage hab' ich vor rund 2 Monaten schon mal beantwortet: http://www.astronews.com/forum/showthread.php?p=26510&post26510

Edit: Übrigens, Schockwellenreiter: Dein Post ist eine der intelligentesten Fragen seit langem hier im Forum

es ist schon seltsam mit unserer Wahrnehmung. Das worüber man sich ärgert, nimmt einen unverhältnismäßig großen Stellenwert ein (nicht nur bei Dir, Jonas, auch bei mir ) ich denke aber dennoch, daß die meisten Beiträge/Fragen hier durchaus intelligent sind, nur weil das normal ist, fällt es einem eben nicht so sehr auf.

@Ich. Vor gut einem Jahr hab' ich mir mal die kinetische Energie beim Kollaps des Eisenkerns zu einem Neutronenstern (ganz grob) ausgerechnet, weil mir der Ablauf dieses Zusammenbruchs und seine Energiebilanz nicht plausibel erschien. Ich war ziemlich überrascht, als dabei eine Größenordnung von rund 1 M0, (die mir eben fehlten) heraus kam. Das hatte ich mir vorher gar nicht klar gemacht, welche Gravitationskräfte dabei wirken.

Die genaue Energiemenge konnte und kann ich nicht ausrechnen, weil ich keine verläßlichen Angaben über die Größe eines Neutronensterns finden kann. (Meistens werden 10 km Radius genannt, aber auch schon mal das Doppelte, oder auch schon mal als Durchmesser geschrieben und das ist beim Kollaps ein heftiger Unterschied)

Daher glaube ich, daß Du mit Deinen 10% der Masse sehr vorsichtig geschätzt hast. Es könnten locker 50% oder noch mehr sein, wenn ich nicht noch was wichtiges übersehen hab' oder eben einfach noch nicht weis.


Herzliche Grüße

MAC

 

[Ich]

Die genaue Energiemenge konnte und kann ich nicht ausrechnen, weil ich keine verläßlichen Angaben über die Größe eines Neutronensterns finden kann. (Meistens werden 10 km Radius genannt, aber auch schon mal das Doppelte, oder auch schon mal als Durchmesser geschrieben und das ist beim Kollaps ein heftiger Unterschied)

Ich hab mir mal ein stark vereinfachtes Modell geschrieben (eigentlich eher für Weiße Zwerge geeignet), mit rho^5/3-Zustandsgleichung. Irgendwann war ich dann der Meinung, dass ich mich nicht mehr verrechne, und da warens knapp 10 km Radius.

Daher glaube ich, daß Du mit Deinen 10% der Masse sehr vorsichtig geschätzt hast. Es könnten locker 50% oder noch mehr sein, wenn ich nicht noch was wichtiges übersehen hab' oder eben einfach noch nicht weis.

Wie gesagt, nur eine Schätzung. Ich glaub 50% wären ein bisschen viel - die Energie, die beim Kollaps frei wird, ist ja größtenteils weg. Is aber egal, auf jeden Fall schepperts recht. Soll er bloß nicht im Sonnensystem ausprobieren, der Schockwellenreiter.

 

[mac]

Hallo Ich,

Ich hab mir mal ein stark vereinfachtes Modell geschrieben (eigentlich eher für Weiße Zwerge geeignet), mit rho^5/3-Zustandsgleichung.

das sagt mir leider gar nichts. Die ‚mikroskopischen’ Gesetzmäßigkeiten sind mir (im Bereich dieser Kräfte) ziemlich unbekannt. Deshalb erschien mir der Weg über die zur Verfügung stehenden Energien auch einfacher.

Und da gab es (von Peter Schneider Uni Bonn) die Aussage 3E53 erg abgestrahlte Neutrinos, also rund 1/6 M0 und der ganze (spektakulär sichtbare) Rest, war dagegen nur ein ‚Nebeneffekt’. „Kann das (‚energietechnisch’) sein?“ dachte ich, und überlegte woher die Energie denn wohl kommen könnte. Fusion, ausgelöst durch die Stoßwelle? Maximal gut 2% der zur Verfügung stehenden Masse. Das wäre zwar prinzipiell möglich, passt aber gar nicht zu den angegebenen Massen. Wie soll das also funktionieren?

Beim Suchen nach Erklärungen fand ich dann auch noch in einem Wiki-Artikel, dass die nötige Energie für die ‚Kompression’ des Kerns bei rund 1 M0 liegt.

„Das wird ja immer toller, wo soll die denn her kommen?“ An der Stelle fing ich an eine Frage hier für’s Forum zu formulieren und wollte alle mir bekannten Aussagen und Überlegungen sauber ausarbeiten und aufschreiben, unter anderem eben auch die ‚frei’ werdende Energie beim ‚Runterplumpsen’ der 1,4 M0 Eisen. Ja, und damit hatte sich dann meine Frage erledigt.



Gerade hab’ ich auch in dem Wiki-Artikel Neutronenstern ( http://de.wikipedia.org/wiki/Neutronenstern ) gelesen:

Die gravitative Bindungsenergie eines Neutronensterns der doppelten Sonnenmasse ist nach dem Gesetz über die Äquivalenz von Masse und Energie, E = mc2, äquivalent zu einer Sonnenmasse. Das ist die Energie, die bei der Supernovaexplosion freigesetzt wird.

Na ja, zumindest bei den Größenordnungen scheint man sich einigermaßen einig zu sein. Stellt sich (für den ahnungslosen Laien) nur noch die Frage, wie sie denn freigesetzt werden kann, wenn sie zur Kompression gebraucht wird. Aber ok, im Prinzip ist mehr als genug da.



@Schockwellenreiter. Hier bin ich mit Ich einer Meinung! Mach Dein Experiment vielleicht nur mit 1 Kubikmikrometer, dann kannst Du im Sonnensystem bleiben, aber nur auf der Rückseite des Mondes! Der Krater kriegt dann auch Deinen Namen. Versprochen!


Herzliche Grüße

MAC

 

[Ich]

Stellt sich (für den ahnungslosen Laien) nur noch die Frage, wie sie denn freigesetzt werden kann, wenn sie zur Kompression gebraucht wird.

Das wollte ich eigentlich sagen,

die Energie, die beim Kollaps frei wird, ist ja größtenteils weg.

hab ich aber nicht. Die Bindungsenergie geht nur zum Teil in Kompression und Elektronenreindrücken, sondern wird größtenteils abgegeben über Licht, Neutrinos, Müll und Gravitationswellen. Die kriegt man auch nicht wieder.
Beim Rausheben aus dem Neutronenstern steckst du die ganze Bindungsenergie wieder rein, und der intern gespeicherte Teil der Energie ist dann als Überschuss da.

 

[mac]

Hallo Ich,

Beim Rausheben aus dem Neutronenstern steckst du die ganze Bindungsenergie wieder rein, ...

Mit Bindungsenergie meinst Du doch Energie der Lage im Gravitationsfeld, oder auch Hubarbeit? Nehme ich an.

Für mich ist das nämlich sonst ein Begriff aus der Chemie, deshalb weis ich noch nicht, ob ich Dich wirklich richtig verstehe.

Herzliche Grüße

MAC

 

[Ich]

Ja, nur gravitative Bindungsenergie. Sie wird beim Kollaps frei und größtenteils abgestrahlt, beim Auseinanderpflücken muss man sie wieder zuführen. Da nicht alles abgestrahlt wurde, bleibt dann was über.

 

[mac]

Hallo Ich,

vielen Dank für Deine Antworten.
Soweit ist jetzt dieser Teil klar für mich.

Herzliche Grüße

MAC

 

[schockwellenreiter]

@Schockwellenreiter. Hier bin ich mit Ich einer Meinung! Mach Dein Experiment vielleicht nur mit 1 Kubikmikrometer, dann kannst Du im Sonnensystem bleiben, aber nur auf der Rückseite des Mondes! Der Krater kriegt dann auch Deinen Namen. Versprochen!




MAC

@alle,danke für die vielen Antworten.

Obwohl ich zum Thema Sonne nicht kleinlich bin, hätte ich das nicht gedacht.
Da hätte ich mich beim schätzen ganz böse um den Faktor (zensiert ) verschätzt..