Astronomie : Die Spur der Eisenatome

Neutronensterne sind extrem dichte Endzustände massereicher Sterne. Jetzt gibt es eine neue Vermessungsmethode, die auch mehr Erkenntnisse über die Materie im Inneren von Neutronensternen liefern soll.

Rainer Kayser

Astronomen haben eine neue Methode zur Vermessung von Neutronensternen gefunden. Es gelang ihnen, die Bewegung von heißen Eisenatomen unmittelbar über der Oberfläche der ausgebrannten Sterne zu beobachten. Die Neutronensterne können nicht größer sein als 29 bis 33 Kilometer, schreiben die Wissenschaftler im Magazin „Astrophysical Journal“. Sie hoffen, damit Erkenntnisse über die Materie im Inneren von Neutronensternen bekommen zu können.

„Im Zentrum von Neutronensternen könnte es exotische Elementarteilchen oder exotische Zustände geben wie zum Beispiel Quarkmaterie“, sagt Sudip Bhattacharyya vom Goddard Space Center der amerikanischen Weltraumbehörde Nasa. Es sei jedoch unmöglich, diese extremen Zustände im Labor zu erzeugen. Das Verständnis von Neutronensternen könne da weiterhelfen.

Neutronensterne sind extrem dichte Endzustände massereicher Sterne. In einer Supernova-Explosion stoßen solche Sterne am Ende ihres Lebens ihre äußeren Schichten ab, während ihr Inneres zu einem Neutronenstern kollabiert. Der Druck in den Neutronensternen ist so groß, dass die Elektronen in die Atomkerne gepresst werden. Aus Protonen werden so Neutronen, bis schließlich der ganze Sternenrest nur noch aus diesen neutralen Kernteilchen besteht.

Bhattacharyya und seine Kollegen haben Daten des europäischen Röntgensatelliten XMM-Newton und seines japanischen Gegenstücks Suzaka verwendet. Diese Satelliten haben ein sehr hohes spektrales Auflösungsvermögen. Damit gelang es, die Strahlung heißer Eisenatome zu vermessen, die in einer Materiescheibe um die Neutronensterne herumwirbeln. Die Strahlung des Eisens konnte zwar schon bei früheren Messungen aufgespürt werden. Bisher reichte die Genauigkeit der Beobachtungen jedoch nicht aus. Rainer Kayser

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