A2 Gravitationskollaps

Thema

Das zentrale Element dieses Modells ist der Eisenkern eines massereichen Sterns am Ende seines Lebens.

In Sternen mit acht bis fünfundzwanzig Sonnenmassen baut die Kernfusion Schicht für Schicht einen Eisenkern auf, der keine weitere Energie mehr durch Fusion freisetzen kann. Sobald die Masse dieses Kerns die durch den entarteten Druck erträgliche Masse übersteigt, kollabiert er in Sekundenbruchteilen. Der Rückstoß dieses Kollapses erzeugt eine Stoßwelle, die die äußeren Schichten des Sterns in einer Supernova ausstößt.

Der Kern selbst wird zu einem Neutronenstern, wenn seine Masse unterhalb der Oppenheimer-Volkoff-Grenze bleibt, oder kollabiert weiter zu einem Schwarzen Loch, wenn seine Masse diese Grenze überschreitet. Fast die gesamte bei diesem Kollaps freigesetzte Energie entweicht als Neutrinos, und nur ein kleiner Teil dieser Energie wird in das sichtbare Licht umgewandelt, das wir als Supernova-Explosion beobachten.

Dieser Gravitationskollaps – und nicht der bereits als separates Modell beschriebene thermonukleare Kanal – erzeugt durch schnellen Neutroneneinfang die meisten der schwereren Elemente im Universum. Er liefert auch die kompakten Objekte, die später die in einem anderen Modell beschriebenen Fusionsreaktionen durchlaufen. Vom Eisenkern, mit dem dieses Dokument beginnt, bis zu den kompakten Objekten, mit denen es endet, über den Kollaps in Sekundenbruchteilen und die Oppenheimer-Volkoff-Grenze, die zwischen Neutronenstern und Schwarzem Loch unterscheidet, bedeutet der Gravitationskollaps des Kerns, dass der gewaltsame Tod eines massereichen Sterns sowohl die schwersten Elemente im Universum als auch jene Objekte hervorbringt, die später miteinander fusionieren werden.

ID:4917