Quarksterne

[Spocky]

Juhu, ich scheine ja mal mit meinem Vortheoretisieren Recht gehabt zu haben, als ich mir überlegte, dass - nachdem ja ein Neutronenstern dadurch entsteht, dass die Elektronen massereicher Sterne nach deren Ende des Fussionsofens, in den Kern fallen, auch die Neutronen selbst noch zu Quarks kollabieren können müssten:

Stellarer Paradiesvogel aus freien Quarks

Harald Zaun 25.04.2002

Astronomen spürten bizarren Stern auf, der aus sogenannten "Strange Quarks" bestehen könnte

Einen superschweren Stern mit einem Durchmesser von nur 11 Kilometern hat ein amerikanisch-deutsches Astronomenteam mithilfe des Röntgenteleskops CHANDRA entdeckt. Der sehr kleine Himmelskörper besteht vermutlich aus freien Quarks, den Bausteinen von Atomkernen, die zumindest in unseren kosmischen "Längen- und Breitengraden" außerhalb von Atomkernen nicht vorkommen. Ein Teelöffel des Quark-Sternenmaterials würde auf unserem Planeten eine Milliarde Tonnen wiegen - mehr als alle Autos, Lastwagen und Busse der Erde zusammen. Allerdings könnte sich hinter dem bizarren Gebilde theoretisch auch ein extrem kompakter Neutronenstern verstecken.

RX J1856.5-3754 Bild: NASA/SAO/CXC/J.Drake

Laut der Alpha-Centauri Folge, die ich zufällig gestern in der Space Night gesehen hab, soll sich hinter Cassiopeia A ein solches Objekt verbergen. Man konnte dies bisher nur noch nicht direkt nachweisen. Allerdings spricht einiges dafür, denn die aus einer Supernova von 1181 (in China, erste Supernova, die überhaupt beobachtet wurde) hervorgegangene Sternenleiche ist viel zu kalt, um ein Neutronenstern zu sein (zumindest ein so junger). Das haben Messungen im Röntgenspektrum ergeben, wo dieses Objekt fast nicht auftaucht. Außerdem spricht der gemessene Durchmesser von nur 11 km deutlich gegen einen Neutronenstern, deren Durchmesser immer so knapp über 30 km liege.

Allerdings behaupten Quellen, die ich im Internet gefunden habe, ein Quarkstern müsse ein extrem heißes Objekt sein:

http://science.orf.at/science/news/49648

In der von mir angesprochenen Sendung hieß es aber, dass ein Quarkstern schneller abkühlen müsse, da ein Vielfaches an Neutrinos entstünde, die die Energie der Sternenleiche schneller entzöge.

Leider ist die Sendung noch nicht online erhältlich, ich werde aber zu gegebener Zeit noch einen entsprechenden Link posten.

[Sternengucker]

Ehm, laut der Alpha-Centauri-Folge war doch gerade dieses 11 km Objekt kein Quarkstern, sondern der heisse Nordpol eines (deutlich größeren) kalten Neutronensterns

Allerdings kann ich nicht wirklich für diese Erkenntnis bürgen, denn der gute Mann hat genau die einschläfernde Art "begeisternd" zu erzählen, die ich am Telekolleg so hasse

[Spocky]

Von den 11 km wurde aber auch gesagt, dass man ein Objekt in etwa der Größe erwarten würde. Außerdem hieß es auch in einer anderen Quelle, das Objekt sei eben so groß.

[Sternengucker]

Ich sag ja: absolut zurechnungsfähig war ich zu dieser nachschlafenen Zeit (halb fünf? viertel nach?) nicht mehr (HEY; wer hat da "als ob du es sonst wärst" gerufen??? ), aber es gab einen Satz über einen Quarksternkandidaten wo diese 11km eben nachträglich verworfen werden mussten und es soch "doch" um einen "Normalen" Neutronenstern handelte... und darum die zu hohe Temperatur klar geworden wäre...

Vielleicht wars ja ein anderer Kandidat als deiner habe nicht die ganze Sendung gesehen....

[Spocky]

Mir fehlte auch so ungefähr die erste Minute

Auf jeden Fall kommst du, wenn du in Google "Quarkstern" eingibst zu einer Seite, auf der von diesen 11 km die Rede ist.

[Kopernikus]

Bei solchen Dingen würde ich abwarten. Wäre nicht das erste mal in der Astronomie, das eine angebliche Sensation sich im Nachhinein als Instrumentenfehler, Menschliches Versagen oder schlicht pure PR herausstellt. Als Beispiel wäre hier der "Hubble-Planet" von vor ein paar Jahren zu nennen.
Das Problem bei freien Quarks ist, das sie laut dem Standardmodell eigentlich gar nicht existieren dürften, insofern bin ich da ziemlich skeptisch. Erst mal sehen, ob andere Teams diese Beobachtung bestätigen können.

[Spocky]

@ Kopernikus: was genau sagt dieses Standardmodell eigentlich aus?

[Kopernikus]

Das Standardmodell der Teichenphysik läßt sich schwer in Kurzform zusammenfassen. Es ist der Versuch, das Gewirr an Elementarteilchen in ein Schema zu pressen und die Gesetzmäßigkeiten, die dahinter stecken zu erfassen. Eine der Ausagen dieses Standardmodells ist, das Quarks Elementar sind und immer in Gruppen auftreten. Um zwei Quarks voneinander zu trennen, müsste man dem System so viel Energie zufügen, das es spontan zur Entstehung eines Antiquarks kommen würde, das sich mit dem zu isolierenden Quark gegenseitig zerstören würde. Deswegen dürfte es sowas wie einen "Quarkstern" nicht geben.

[Spocky]

So, wie du das beschrieben hast, widerspricht das keineswegs einem Quarkstern. Du hast ja da keine isolierten Quarks, sondern jede Menge davon, die dadurch entstehen, dass die Gravitation zu groß wird, um die Atomkerne, bzw, die Protonen und Neutronen noch als solche zu erhalten.

[Sternengucker]

Es geht ja auch nicht um die Trennung der Quarks von einander sondern nur um die "Zertrümmerung" jener Kernkräfte, die sie voneinander trennen.

Da könnte "geringfügig" weniger Aufwand für nötig sein - wenn man betrachtet, wie stark die Quarks für gewöhnlich zusammenhaften sollen - fast so wie wenn es darum geht, entweder zwei Autos, die mit einer Feder verbunden sind auseinanderzufahren (man braucht viel Benzin bis die Feder reisst ) oder aber gegen die Feder in der Mitte zusammenzufahren (könnte wesentlich einfacher sein, zumindest wenn es nur um ein "so nah wie möglich" und nicht um eine totale Kollission geht )

Versteht ihr was ich meine?

[Kopernikus]

Um bei deiner Analogie zu bleiben, geht es hier aber gerade darum, das die Feder reißt. Zusammenkleben tun die Dinger von alleine. Ein Quark ist dann isoliert, wenn er nicht mit zwei anderen zusammen ein Nukleon bildet. Und genau aus solchen, nämlich ungebundenen Quarks soll nun dieser ominöse Quarkstern bestehen. Dieses Objekt wiederspricht einfach allen Naturgesetzten. Solange niemand schlüssig beweisen kann, das freie Quarks möglich sind, bleibt es eine Tatsache, das dieses Ding nur ein ordinärer Neutronenstern sein kann. Aber wer weiß, solche Erkenntnise können schnell überholt sein. Ich mahne nur zu ein bischen Skepsis gegenüber angeblich revolutionären Entdeckungen.

[Sternengucker]

Nope, es geht nicht um ein Trennen sondern darum die Masse noch weiter zu komprimieren, dazu muss keine einzige Verbindung reißen.

Es muss nur die Masse eines Neutronensterns auf weniger Platz als ein Neutronenstern zusammen"geschoben" werden.

[Spocky]

Original geschrieben von Sternengucker
Es geht ja auch nicht um die Trennung der Quarks von einander sondern nur um die "Zertrümmerung" jener Kernkräfte, die sie voneinander trennen.

Ich denke nicht, dass die Kräfte zertrümmert werden. es geht wohl eher darum, dass die eigentlich schwächere Gravitation durch die große Masse und den mangelnden Gegendruck von innen ohne die Kernfusion und den Elektronendruck und meinetwegen auch durch das, was die Baryonen stabil hält kompensiert und sogar übertroffen wird.

[Sternengucker]

Ich habe halt versucht mich daran zu erinnern, was sie in dieser Sendung zum Aufbau von Quarksternen gesagt haben, und da war IMO vom "zusammenbruch" der kernkräfte die Rede, was der einzige Weg ist, um die Quarks "dichter" packen zu können....

Ob das jetzt rein über Gravitation geht oder wie sonst... ich weiß es nicht mehr

[Kopernikus]

Scheinbar reden wir anienander vorbei. Die Analogie mit der Kette ist bei näherer betrachtung doch nicht so ganz geglückt. Besser wäre eine Stange. Die hält die Quarks auf bestimmten, durch die unschärferelation eingeschränkten Positionen, die sie nicht verlassen können. Will man sie näher aneinander ranbringen, muss zunächst diese Stange reißen (Hoffentlich ließt mein Kernphysik-Prof das hier nie.....). Reißt diese Stange, sind die Quarks per definition frei, weil sie nicht mehr aneinander gebunden sind. Genau dies verbietet aber das Standardmodell, wie ich weiter oben geschrieben habe.