Sternenbeben können im Labor simuliert werden - wissenschaft.de
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Astronomie+Physik

Sternenbeben können im Labor simuliert werden

Amerikanische Wissenschaftler haben so genannte „Sternenbeben“ eines Neutronensterns im Labor simuliert. Dazu übten sie mittels Laserstrahlen Druck auf eine Kristallscheibe aus ultrakalten Berylliumionen aus und studierten die dadurch ausgelösten Splitterungsprozesse. In der in dem Fachmagazin Physical Review Letters veröffentlichten Studie zeigen die Forscher, dass dieses Modellsystem gut mit astronomischen Beobachtungen von Sternenbeben übereinstimmt.

Die Oberfläche von Neutronensternen kann durch interne Magnetfelder von fast einer Milliarde Tesla aufreißen und kurze Zeit später wieder ausheilen. Astronomen vermuten seit einigen Jahren, dass derartige Sternenbeben die Ursache von Ausbrüchen weicher Gammastrahlung sind. Ein Wissenschaftlerteam um Travis Mitchell vom Nationalinstitut für Normen und Technologie im US-Bundesstaat Colorado hat dazu ein cleveres Laborexperiment durchgeführt.

Als Modellsystem für die Oberfläche eines Neutronensternes dient den Wissenschaftlern eine dünne Scheibe aus 15.000 ultrakalten Berrylliumionen. In dem Experiment wird mit Laserstrahlen ein hoher Druck auf diese Scheibe ausgeübt – der Laser übernimmt dabei die Rolle der Magnetfelder auf Neutronensternen. Eine statistische Auswertung der dadurch verursachten Aufsplitterungen und Rekristallisierungen der Oberfläche weist eine gute Übereinstimmung mit den astronomischen Daten der Gammastrahlenausbrüche von Neutronensternen auf. Die Forscher vermuten daher, dass derartige Kristalloberflächen trotz ihrer geringeren Dichte die Oberfläche von Neutronensternen hinreichend genau beschreiben.

Neutronensterne sind Überreste einer gewaltigen Explosion (Supernova) sehr massereicher Sterne. Ihre Materie ist so dicht zusammengepresst, dass sich einzelne Atome überlappen und Protonen mit Hilfe der Hüllenelektronen zu Neutronen umgewandelt werden. Daher der Name „Neutronenstern“.

Stefan Maier
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