E7 Kompakte Objekte

Thema

Am Ende ihres Lebens hinterlassen Sterne kompakte Objekte verschiedener Art, abhängig von der Masse des ursprünglichen Sterns. Weiße Zwerge werden durch den Entartungsdruck ihrer eigenen Elektronen stabilisiert. Dieser Druck gilt bis zu einer bestimmten Massengrenze von etwa eineinhalb Sonnenmassen: Unterhalb dieser Schwelle bleibt der Weiße Zwerg stabil, überschreitet seine Masse diese Grenze jedoch, reicht der Entartungsdruck nicht mehr aus, um ihn zu halten. Neutronensterne hingegen sind die Überreste von Supernovae, die von Sternen mit einer deutlich höheren Masse als jenen, aus denen Weiße Zwerge entstehen, stammen. Sie weisen extrem hohe Dichten und eine sehr schnelle Rotation auf – eine Rotation, die sie als Pulsare beobachtbar macht. Schwarze Löcher entstehen, wenn die Masse eines Sternenrestes eine zweite, noch höhere Schwelle überschreitet als die für Weiße Zwerge. Oberhalb dieser zweiten Schwelle kann kein bekannter Druck den Kollaps aufhalten, und die gesamte Materie des Überrests konzentriert sich innerhalb eines Ereignishorizonts, dem Schwarzschildradius, dessen Größe direkt proportional zur Masse des Schwarzen Lochs anwächst. Die Hawking-Strahlung ist ein Quanteneffekt, bei dem Schwarze Löcher thermische Strahlung aussenden und sehr langsam Masse verlieren. Die Temperatur dieser Strahlung ist umgekehrt proportional zur Masse des Schwarzen Lochs selbst, daher ist sie für Schwarze Löcher mit Sternenmasse oder größer völlig vernachlässigbar und würde erst für hypothetische Schwarze Löcher relevant werden, die deutlich kleiner sind. Somit wird das endgültige Schicksal eines Sterns – von den kompakten Objekten, mit denen dieses Dokument beginnt, bis zur Hawking-Strahlung, mit der es endet, über die Massenschwelle der Weißen Zwerge und die zweite Schwelle, die zur Entstehung Schwarzer Löcher führt – vollständig durch eine einzige Zahl bestimmt: die Masse, die ihm nach seinem Lebensende verbleibt.

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