Unsere Welt zu verstehen:  Gravitation

 

 
Auch Druck erzeugt Gravitation

John Barrow (Zitat):

 
Nach Einsteins Gravitationstheorie sind alle Formen von Energie Quellen von Gravitationskraft — auch Druck.
 
Es ist also paradoxerweise so, dass der Druck, der sich in von Gravitation zusammengepresster Materie aufbaut, die Kontraktion der Materie nicht zum Halten bringen kann, sondern sie sogar noch beschleunigt und damit den Augenblick "unendlicher" Dichte schneller herbeiführt.
 

 
Quelle: John D. Barrow: Das Buch der Universen (2011), S. 184
 
 
Wenn Fermionen (z. B. Protonen, Elektronen oder Neutronen) in Sternen zu großer Dichte konzentriert sind, tritt der Gravitation, die nach innen wirkt und zu höherer Dichte führt, ein Entartungsdruck (auch: Fermi-Druck) entgegen. Der Entartungsdruck wirkt dem Gravitationsdruck entgegen und hat seine Ursache im Pauli-Prinzip, das verbietet, dass zwei Fermionen einen identischen Quantenzustand annehmen können.
 
 
In einem Doppelsternsystem kann ein Weißer Zwerg durch einen Akkretionsfluss von seinem Begleitstern weiter anwachsen. Wenn seine Masse dabei die Chandrasekhar-Grenze erreicht, kann der Entartungsdruck den Gravitationsdruck nicht mehr kompensieren. Man könnte daher annehmen, es entstünde dann ein Neutronenstern. Stattdessen kommt es aber durch die ansteigende Temperatur und Dichte zu neuen Kernfusionsreaktionen und es entsteht eine Supernova vom Typ Ia, denn der Weiße Zwerg besteht im Gegensatz zu einem Neutronenstern noch aus fusionsfähiger Materie.
 
 
Ein Neutronenstern ist ein astronomisches Objekt, dessen wesentlicher und namensgebender Bestandteil Neutronen sind. Ein Neutronenstern steht am Ende seiner Sternentwicklung und stellt damit das Endstadium eines massereichen Sterns dar, der die Chandrasekhar-Grenze nicht erreicht. Es wurden Massen dieser Sterne zwischen etwa 1,2 und 2,0 Sonnenmassen festgestellt. Somit sind Neutronensterne extrem kompakt — dichter als ein Atomkern. Damit sind Neutronensterne die dichtesten bekannten Objekte ohne Ereignishorizont. Typische Neutronensterne drehen sich sehr schnell und sind stark magnetisiert.
 
FRAGE: Warum steht die Existenz von Neutronensternen nicht im Widerspruch zu dem, was John Barrow oben sagt?
 
Neutronensternen gilt intensives Forschungsinteresse, da Details ihres dynamischen Verhaltens und ihrer Zusammensetzung noch unbekannt sind und an ihnen extreme Materieeigenschaften unter in der Natur beobachtbaren Bedingungen untersucht werden können.