Astronomie II (online-kurs)

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KAPITEL 3. ENDSTADIEN DER STERNENTWICKLUNG 30 3.4 Supernovae und Neutronensterne • Was passiert bei einer Supernova - Explosion? Nach Ausbrennen der Kernreaktionen im Innern des Sterns: – [Typ I] Supernova (Kohlenstoff-Detonation): Der Stern wird vollständig zerstört. – [Typ <strong>II</strong>] Supernova (Eisen-Kern): Implosion gefolgt von Schockwellen-Explosion, die nicht im Zentrum des Stern zündet. • Ergebnis: – Äußere Sternhülle wird in den umgebenen Raum “geblasen” – Sterninneres kollabiert zum NEUTRONENSTERN • Eigenschaften: – Radius: R ≈ 10 km – Dichte: ρ ≈ 10 14 ...10 15 g/cm 3 – Masse: M ≈ M ⊙ = 2 × 10 30 kg 1 – Rotation: Periode T < 1 sec, wenn der Vorgänger-Stern z.B. eine Periode von ca. 1 Monat hatte (vgl. Sonne) – Magnetfeld: Kontraktion erhöht Magnetfeldliniendichte drastisch ⇒ H/H Erde ≈ 10 12 3.5 Pulsare → Rotierende Neutronensterne • 1967 J. Bell und A. Hewish (Nobelpreis 1974) entdecken pulsierende Strahlungsquelle im Radiobereich (Pulsintervall: 1.34 sec; Pulsdauer: 0.01 sec) • Heute sind hunderte solcher Quellen in der Milchstraße bekannt ⇒ PULSARE Pulsfrequenz extrem stabil: ∆T/T ≈ 1 sec/ 1 Million Jahre • 1968 T. Gold erklärt das Phänomen als ⇒ ROTIERENDE NEUTRONENSTERNE, weil: a) Nur Rotation erklärt die hohe Präzision der Pulse b) Nur kleine Objekte (R ≈ 10 km) haben so kleine Pulsdauern • 1969 Entdeckung des Pulsars im Krebs-Nebel: Verbindung Supernova - Neutronenstern - Pulsar hergestellt. • 1974 R. Hulse und J. Taylor (Nobelpreis 1993) Entdeckung des binären Pulsars PSR 1913+16 1 Ein Mensch (70 kg) würde an der Neutronenstern-Oberfläche soviel wiegen wie 1 Billion kg auf der Erde.
KAPITEL 3. ENDSTADIEN DER STERNENTWICKLUNG 31 Nachweis neuer Materiezustände in Neutronensternen durch Pulsarbeobachtungen: • Superfluide Kernmaterie (keine Viskosität) ⇒ GLITCHES • Quarkmaterie ⇒ BRAKING INDEX 3.6 Beispiel: Supernova-Explosion 1054 – Krebsnebel • 1054 Chinesische Astronomen beobachten “Gast-Stern” in der Nähe des Sternbildes Stier: – 6-mal heller als die Venus, rötlich-weißes Licht – 1 Monat lang sichtbar am Tag – 1 Jahr lang sichtbar am Abendhimmel – Absolute Leuchtkraft ≈ 400 Millionen Sonnen – Entfernung ∼ 7.000 Lichtjahre (ly) (Bei einer Entfernung von ca. 50 ly hätte die Explosion vermutlich das Leben auf der Erde ausgelöscht) • 1731 J. Bevis: Teleskop-Beobachtung der SN-Überreste • 1758 C. Messier: Katalog von Nebeln und Sternclustern • 1844 Lord Rosse: Name “Krebsnebel” wegen der Tentakel-Strukturen • 1939 J. Duncan: Extrapoliert Expansion des Nebels und errechnet eine Explosion von einer Punktquelle vor 766 Jahren • 1942 W. Baade: Stern in der Nähe des Nebelzentrums könnte mit dessen Ursprung zu tun haben. • 1948 Krebsnebel als eine der stärksten Radioquellen identifiziert • 1963 Nachweis von Röntgenstrahlung durch Raketensonden in der Hochatmosphäre • 1968 Baade’s Stern als Pulsar identifiziert!
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