Das gefährlichste Zeug im Universum - Seltsame Sterne erklärt
. Nach schwarzen Löchern sind Neutronensterne die dichtesten Objekte im Universum.
In ihrem Kern könnte sich
das gefährlichste Zeug überhaupt befinden.
Seltsame Materie.
Sie ist so andersartig,
dass sie die Regeln des Universums verändert.
Und vielleicht alles zerstört, womit sie in Berührung kommt.
Oder sie könnte uns etwas über den Beginn des Universums verraten.
Vielleicht auch beides.
Um seltsame Materie zu verstehen,
müssen wir zunächst ein paar Grundlagen erklären.
Was ist ein Neutronenstern?
Und wie bricht seltsame Materie die Regeln des Universums?
Für dieses Video müssen wir vieles stark vereinfachen.
Wir sagen dir aber, wo du weiterlesen kannst,
wenn du mehr wissen willst.
Ein Neutronenstern entsteht, wenn ein sehr massereicher Stern
in einer Supernova explodiert.
Dann kollabiert der Kern unter seiner eigenen Schwerkraft.
Die nach innen gerichtete Kraft ist so stark,
dass sie Atomkerne und Teilchen zusammenpresst.
Elektronen und Protonen werden zusammengedrückt.
Und verbinden sich zu Neutronen.
Der sonst leere Raum in den Atomen ist plötzlich voller Teilchen.
Die einander ausweichen wollen, aber nicht weg können.
Sie kämpfen mit aller Kraft gegen die Schwerkraft und den Kollaps.
Siegt die Schwerkraft, entsteht ein schwarzes Loch.
Siegen die Teilchen, werden sie zu einem Neutronenstern.
Neutronensterne sind quasi riesige Atomkerne.
Sie sind so groß wie eine Stadt.
Und so reich an Masse wie unsere Sonne.
Und jetzt wird es richtig seltsam.
Weil die Bedingungen in einem Neutronenstern so extrem sind,
ändern sich dort die Regel der Kernphysik.
Eine seltsame, sehr gefährliche neue Materie könnte entstehen.
Aber eines nach dem anderen.
Bevor wir Regeln brechen können, müssen wir sie erstmal kennen.
Atomkerne bestehen aus Protonen und Neutronen.
Die wiederum bestehen aus noch kleineren Teilchen.
Sogenannten Quarks.
Quarks sind nicht gerne alleine.
So etwas nennt man gebundene Teilchen.
Je mehr du versuchst, sie zu trennen, umso stärker halten sie zusammen.
Auch wenn du eine Menge Energie benutzt,
dann bilden sie einfach neue Quarks.
Quarks existieren nur gemeinsam.
Als Bestandteile anderer Teilchen.
Einzeln konnten sie noch nie beobachtet werden.
Es gibt sechs verschiedene Arten von Quarks.
Aber nur die Up-Quarks und die Down-Quarks
bilden stabile Verbindungen. Nämlich als Protonen und Neutronen.
Alle anderen Quarks zerfallen ziemlich schnell.
In einem Neutronenstern könnte sich das aber ändern.
In seinem Kern herrschen so extreme Bedingungen
wie im Universum kurz nach dem Urknall.
Deshalb sind die Kerne von Neutronensternen
so etwas wie Fossilien.
Sie gewähren uns einen Einblick in die Entstehung des Universums.
Verstehen wir,
wie sich Quarks in einem Neutronenstern verhalten,
erfahren wir dadurch mehr über das Universum selbst.
Eine Hypothese ist,
dass sich Protonen und Neutronen in einem Neutronenstern
in ihre Quark-Bestandteile auflösen. Das heißt Deconfinement.
Die Teilchen liegen dann so dicht,
dass sie zu einer Art Meer aus Quarks verschmelzen.
Unzählige Teilchen werden so zu einer einzigen Masse,
die nur noch aus Quarks besteht. Die sogenannte Quark-Materie.
Ein Stern aus Quark-Materie heißt Quark-Stern.
Auch wenn er aussieht wie ein normaler Neutronenstern.
Und jetzt wollen wir endlich
über diese gefährlichste aller Materien sprechen.
Denn ist der Druck im Quark-Stern groß genug,
könnte alles noch seltsamer werden. Buchstäblich.
Im Inneren eines Neutronensternes
könnten sich "seltsame Quarks" bilden.
Seltsame Quarks haben ganz merkwürdige nukleare Eigenschaften.
Sie sind schwerer und irgendwie auch stärker.
Tauchen sie auf, könnten sie seltsame Materie bilden.
Sie ist vielleicht der ideale Zustand von Materie.
Perfekte Dichte und Stabilität.
Stabiler als jeder andere Materie im Universum.
Unzerstörbar.
Sogar so stabil,
dass sie auch außerhalb eines Neutronensterns bestehen könnte.
Dann hätten wir ein Problem, sie könnte ansteckend sein.
Dann würde sie alles, mit dem sie in Berührung kommt, überwältigen.
Und in seltsame Materie verwandeln.
Protonen und Neutronen würden sich auflösen.
Und Teil des Quark-Meeres werden.
Durch die freigesetzte Energie
würde noch mehr seltsame Materie entstehen.
Loswerden könnten wir sie dann nur noch,
indem wir sie in ein schwarzes Loch schmeißen.
Aber ist es nicht eigentlich alles egal?
Schließlich passiert das alles nur im Inneren von Neutronensternen.
Außer, wenn ein Neutronenstern mit einem anderen Neutronenstern
oder einem schwarzen Loch kollidiert.
Dann spuckt er große Mengen seines Inneren aus.
Darunter auch kleine Tröpfchen seltsamer Materie.
Sie heißen Strangelets.
Strangelets haben die gleiche Dichte wie der Kern eines Neutronensterns.
Sie sind winzig klein, vielleicht sogar subatomar.
Und selbst die größten Strangelets sind nicht größer als eine Rakete.
Diese Strangelets können für Mio. oder Mrd. von Jahren
durch die Galaxie fliegen.
Wie sie zufällig auf einen Stern oder einen Planeten treffen.
Trifft eines die Erde, beginnt es sofort,
Materie in seltsamer Materie umzuwandeln.
Je mehr umgewandelt wird,
umso mehr wächst die Menge an seltsamer Materie.
Bis alle Atome, aus denen die Erde besteht,
umgewandelt worden.
Dann ist die Erde ein heißer Klumpen seltsamer Materie.
Von der Größe eines Asteroiden.
Trifft ein Strangelet die Sonne,
frisst es sie einfach durch sie durch.
Wie ein Lauffeuer durch den Wald.
Dann kollabiert die Sonne und wird zu einem seltsamen Stern.
Dadurch verändert sich zwar die Masse der Sonne nicht sehr,
aber sie ist ein viel weniger hell, und die Erde vereist.
Und wie bei einem Virus können wir das Strangelet nicht kommen sehen.
Manchen Theorien zufolge sind Strangelets sehr verbreitet.
Und es soll in der Galaxie sogar mehr davon geben als Sterne.
Nach diesen Theorien haben sich diese Strangelets
kurz nach dem Urknall gebildet.
Als das ganze Universum heiß und dicht war
wie der Kern eines Neutronensterns.
Als sich das Universum dann ausdehnte und entwickelte,
haben sie sich um die Schwerkraft von Galaxien grupppiert.
Strangelets sind vielleicht sogar so zahlreich und massereich,
dass sie eigentlich die dunkle Materie sein könnten.
Von der wir glauben, dass sie die Galaxien zusammenhält.
Vielleicht aber auch nicht.
Das alles sind nur Vermutungen.
Die Erde, die Sonne und die Planeten
sind in den letzten paar Milliarden Jahren
jedenfalls noch nicht von Strangelets gefressen worden.
Die Chancen stehen also gut, dass das sobald nicht passieren wird.
Die Erforschung dieser seltsamen Objekte könnte uns aber helfen,
mehr über die Entstehung des Universums zu lernen.
Und wieso es heute so aussieht, wie es aussieht.
Als die Wissenschaft zum ersten Mal mit Magneten und Drähten rumspielte,
über Elektronen nachdachte,
konnte niemand die Technologie der nächsten 100 Jahre voraussehen.
Die Wissenschaft, die sich heute mit Neutronensternen
und seltsamer Materie befasst,
ist vielleicht der Beginn einer Zukunft,
von der wir kaum zu träumen wagen.
Vielleicht aber auch nicht.
Die Zeit wird es zeigen.
*Musik und Vogelgezwitscher*
