Zusammenstoß zweier Neutronensterne
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Neutronensterne auf Kollisionskurs

Ein Neutronenstern ist ein kosmisches Objekt, das schwerer als die Sonne ist, aber nur ca. 30 km im Durchmesser misst. Er stellt das Endstadium eines Sterns einer bestimmten Gewichtsklasse dar und besteht aus Neutronen mit einer extremen Dichte von etwa 10¹² kg/cm³ im Zentrum. Eine stecknadelkopfgroße Menge dieser Materie wiegt 1.000.000 Tonnen! Neutronensterne zählen aufgrund ihrer hohen Dichte und weiterer physikalischer Größen zu den extremsten Objekten im Kosmos.

Neutronensterne entstehen im Rahmen einer Sternenexplosion (Supernova), wie sie beispielsweise beim Kollaps eines Sterns mit einer Masse zwischen 1,4 und etwa 3 Sonnenmassen stattfindet. Liegt die Masse darüber, entsteht ein Schwarzes Loch, liegt sie darunter, erfolgt keine Supernova-Explosion, sondern es entwickelt sich ein Weißer Zwerg. Der Kollaps erfolgt, wenn die Fusionsprozesse im Inneren des Sterns am Ende seiner Entwicklung zum Erliegen kommen. Dabei nimmt der Strahlungsdruck, welcher der Gravitation entgegenwirkt und den Stern stabilisiert, ab. Der Stern kollabiert, wobei der Kern stark zusammen gepresst wird. Dabei treten extrem starke Kräfte auf, die bewirken, dass die Elektronen in die Atomkerne gepresst werden und sich Protonen und Elektronen zu Neutronen verbinden.

Neutronensterne sind sehr interessante Objekte, da sie, wie auch die Schwarzen Löcher, Gravitationswellen aussenden (siehe Max-Multimedia „Die größten Crashs im Universum“). Mit Hilfe von Supercomputern kann man ihre Annäherung und Kollision berechnen und visualisieren. Dafür lösen die Wissenschaftler des Albert-Einstein-Instituts die Einsteinschen Feldgleichungen in vier Dimensionen auf dem Computer. Die Simulation zeigt, wie sich das Gravitationsfeld verändert: anfangs erkennt man deutlich zwei „Trichter“ in der Raumzeit – verursacht durch die Schwerkraft der beiden Neutronensterne. Im Laufe der Annäherung verschmelzen diese beiden zu einem gemeinsamen Trichter. Wahrscheinlich entsteht bei dem Zusammenstoß aus den Neutronensternen ein Schwarzes Loch.