Eine Scheibe aus ultrakalten Beryllium-Atomen könnte den Astronomen helfen, Sternenbeben auf Neutronensternen zu verstehen. Das berichtet ein Physikerteam um Travis Mitchell von der University of Delaware in der kommenden Ausgabe des Fachblatts Physical Review Letters.

Scheibe aus Beryllium-Atomen.  Foto: Travis Mitchell/NIST

Neutronensterne sind Sternenleichen, in denen die Materie so stark zusammengepresst ist wie in Atomkernen. An der Oberfläche von Neutronensternen ordnen sich die Atomkerne in einem Kristallgitter an, vermuten die Astronomen. Durch die starken Magnetfelder des Neutronensterns kann es zu Brüchen, Verschiebungen und Neustrukturierungen des Kristallgitters kommen. Diese "Sternenbeben" sind dann von außen als kurze Ausbrüche von Gammastrahlung sichtbar.

Ob die Vorgänge auf der Oberfläche der Neutronensterne aber tatsächlich so ablaufen, wie es sich die Astronomen vorstellen, ist ungewiss. Direkt beobachten lassen sich die Sternenbeben nämlich nicht. Und im Labor lassen sich derart extreme Materiezustände auch nicht reproduzieren. Die Experimente von Travis Mitchell und seinen Kollegen könnten den Astronomen nun helfen. Die Physiker haben 15.000 Beryllium-Atome mit Hilfe von Lasern und Magnetfeldern extrem abgekühlt und zu einer kristallinen Scheibe geformt. Mit Hilfe eines Laserstrahls haben sie dann Scherungskräfte auf diese Scheibe wirken lassen. Der Kristall zeigte daraufhin ein Verhalten, wie es für die kristalline Oberfläche von Neutronensternen vorhergesagt wird: Es bildeten sich Risse und Verschiebungen im Kristallgitter, das sich dann rasch neu strukturierte.

Die Wissenschaftler hoffen nun, aus der Untersuchung der Beryllium-Scheibe Rückschlüsse auf Neutronensterne ziehen zu können. Die Dichte der Atome sei zwar erheblich geringer, aber die Vorgänge ähnelten sich in erstaunlicher Weise, so die Forscher.