Wie schnell kollabiert ein Stern?

Wie schnell kollabiert ein Stern?

Der Zusammenbruch eines Sterns ist ein faszinierendes astrophysikalisches Ereignis, das zu verschiedenen Arten von Sternenexplosionen führen kann, darunter Supernovae. Die Geschwindigkeit, mit der ein Stern kollabiert, hängt von seiner Masse ab.

Kernkollaps bei Supernovae

Bei massereichen Sternen, die mehr als das Achtfache der Masse unserer Sonne haben, führt die Erschöpfung des Fusionsbrennstoffs am Ende ihres Lebens zu einem extremen Gravitationskollaps. Dieser Kernkollaps dauert nur Bruchteile einer Sekunde.

• Schneller Kernkollaps: Die Materie im Kern fällt mit ungeheurer Geschwindigkeit in das Zentrum ein, was Schallgeschwindigkeiten von mehreren Zehntausend Kilometern pro Sekunde erreicht.

• Abstoßende Kraft durch Neutronenausartung: Wenn der Kern eine Dichte erreicht, bei der Elektronen zu Neutronen werden, entsteht eine Neutronenausartung, die eine starke abstoßende Kraft erzeugt.

• Neutronenstern: Der zusammengebrochene Kern bildet einen extrem dichten Neutronenstern mit einem Durchmesser von nur wenigen Kilometern, aber einer Masse, die der unseres Sternes entsprechen kann.

Entstehung von Neutronensternen

Wenn die Masse des kollabierenden Kerns 2-3 Sonnenmassen überschreitet, ist der Neutronenausartungsdruck nicht stark genug, um dem Gravitationskollaps standzuhalten. Stattdessen kollabiert der Kern weiter und erzeugt eine Supranova-Explosion.

• Supranova-Explosion: Die äußeren Schichten des Sterns werden in einer gewaltigen Explosion mit Geschwindigkeiten von bis zu einem Zehntel der Lichtgeschwindigkeit ins All geschleudert.

Bildezeit des Neutronensterns

Die Bildezeit eines Neutronensterns hängt von der Masse des ursprünglichen Sterns ab. Für einen Stern mit einer Masse von 10 Sonnenmassen dauert die Bildung des Neutronensterns etwa eine Sekunde.

Fazit

Der Zusammenbruch eines Sterns ist ein extrem schneller Prozess, der nur Bruchteile einer Sekunde dauert. Die Geschwindigkeit des Kollapses hängt von der Masse des Sterns ab, wobei massereiche Sterne einen schnelleren Kernkollaps erfahren, der zur Bildung von Neutronensternen oder Supranovae führen kann.