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Thema: VLBI: Kollision von Neutronensternen mit Jet

  1. #11
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    Warten wir mal den O3-Run von LIGO/VIRGO ab März ab, da müßte dann was dabei sein
    Bisher hatten wir nur SL-SL-Merger ohne Beifang und einen NS-NS-Merger zum SL mit Blinzeln.
    Es fehlen SL-SL->SL mit "Begleiteffekten", NS-NS->NS mit Feuerwerk und SL-NS->SL mit Nachglühen.

    Mit den Methoden der numerischen Relativitätstheorie wurden alle Szenarien ja schon vorab durchgerechnet,
    um per Mustererkennung und Match-Filter aus den Gravitationswellen den naheliegendsten Vorgang rauszufischen.
    Ein Neutronenstern mit 20km ist da ziemlich kompakt, dürfte lange durchhalten und "schnell" verschluckt werden.
    Trotzdem sollten vor dem Merger die Gezeitenkräfte Material absaugen, daß noch eine Weile in einer AS rumschwirrt.

  2. #12
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    Zitat Zitat von Herr Senf Beitrag anzeigen
    NS-NS->NS mit Feuerwerk .
    Sollte eigentlich an der TOV scheitern.
    Raum IST, Zeit IST.

  3. #13
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    Zitat Zitat von Herr Senf Beitrag anzeigen
    Ein Neutronenstern mit 20km ist da ziemlich kompakt, dürfte lange durchhalten und "schnell" verschluckt werden.
    Trotzdem sollten vor dem Merger die Gezeitenkräfte Material absaugen, daß noch eine Weile in einer AS rumschwirrt.
    Bei einem Neutronenstern? Dazu müsste die Gezeitenkraftwerke die Größenordnung der Kernkraft erreichen.
    Gruß
    Tom

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  4. #14
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    Schaffen's die Gezeitenkräfte?
    An der Oberfläche eines Neutronensterns haben wir ~ 1011g und eine 10m-Schicht aus FeKern-Kristallen. Sollte da nicht was "abplatzen" können?
    Wer hat Lust zum Rechnen ab letztem stabilen Abstand kleiner 3*Rs, Rs wäre 90km bei 30 Sonnenmassen des SL, wie groß ist die Kraftdifferenz für 10m?

    Hab jetzt keine Zeit - Grüße Dip

  5. #15
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    Zitat Zitat von TomS Beitrag anzeigen
    Bei einem Neutronenstern? Dazu müsste die Gezeitenkraftwerke die Größenordnung der Kernkraft erreichen.
    Schade, das Du kein Fernsehkoch der alten Schule bist. Sonst hättest Du jetzt gesagt, "ich hab da schon mal vorbereitet."
    Aber verstehe ich Dich richtig? Hältst Du eine Kollision NS >-< SL für möglich? Wenn ja wie kann man die Gravitationswellen dann von einer NS >-< NS oder SL >-< SL Kollision unterscheiden?

  6. #16
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    Ich habe jetzt mal Bindungsenergien und Gravitationspotential überschlagen.

    Der Einfachheit halber setze ich Nickel-62 mit der höchsten Bindungsenergie pro Nukleon an. Für Nickel-62 bzw. Nickel-61 findet man 61.928345(6) u bzw. 60.931056(7) u; für ein Neutron 1.0086649 u. Ein u entspricht 931.4940954 MeV/c². Massendefekt bzw. Bindungsenergie dieses einzelnen Neutrons, d.h. die Energie zum Herauslösen des Neutrons aus Nickel-62 zu Nickel-61 betragen dann 10.6 MeV/c² bzw. 1.7 10-12 J.
    Setzt man einen Neutronenstern mit einem Radius von 10 km sowie zwei Sonnenmassen an, so beträgt die gravitative potentielle Energie eines Neutrons in diesem Gravitationsfeld 4.4 10-11 J, interessanterweise also die selbe Größenordnung. Das Neutron wäre demnach durch die Gravitation ca. 26 mal so stark gebunden wie durch die starke Wechselwirkung.

    Das überrascht mich. Kann das bitte mal jemand kontrollieren?

    Ein zweiter, Neutronenstern der selben Größenordnung könnte bei sehr großer Annäherung also tatsächlich gravitativ Neutronen ablösen. Ich hätte gedacht, dass man das bereits aufgrund der starken Wechselwirkung ausschließen könne.

    EDIT:

    Abschätzung der maximalen Kraft aus dem Woods-Saxon-Potential

    $$ F_{r=R} = \left.\frac{\partial}{\partial r}V(r)\right|_{r=R} = - \frac{V_0}{4a} \simeq 4000 N $$

    Das ist natürlich gigantisch ggü. der Gravitationskraft von 1.7 10-16 g, die auf ein Neutron in einem Gravitationsfeld mit 1011 g wirkt. Demzufolge wäre der Einfluss der Gravitationskraft eines Neutronensterns auf die Neutronen in einem zweiten Neutronenstern vernachlässigbar. Der zweite Neutronenstern würde nach dieser Abschätzung keine Neutronen ablösen.
    Geändert von TomS (24.02.2019 um 19:25 Uhr)
    Gruß
    Tom

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  7. #17
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    Die Berechnungen sind beide nicht geeignet. Ein Kern aus ~10^60 Neutronen ist nicht stabil unter der starken WW. Die Bindungsenergie ist definitiv positiv (sogar sehr), und hat nichts mit den Verhältnissen an einem Nickelkern zu tun. Die konservativste Abschätzung wäre, nur die Gravitation zu berücksichtigen. Fügt man die starke Kraft hinzu, wird das Ganze nur noch instabiler.
    Aber noch als Anmerkung dazu: Es sollte nicht überraschen, dass die gravitative Bindungsenergie in der Größenordnung der Bindungsenergie eines Neutrons in Nickel ist. In einem Neutronenstern ist es ja per definitionem energetisch günstiger, alle Protonen in Neutronen umzuwandeln. Das sind alleine schon mal 1,3 MeV pro Nukleon.

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