Genaue Analysen von Neutrinoausbrüchen im Weltall könnten wichtige Erkenntnisse über die Entstehung von Neutronensternen und Schwarzen Löchern liefern. Dies verspricht eine Studie amerikanischer Physiker, veröffentlicht in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Physical Review Letters.
Nach der von James Lattimer an der Staatsuniversität von New York erstellten Studie sind Informationen über den Aufbau und die Entstehung von Neutronensternen und Schwarzen Löchern in den die Entstehung begleitenden Neutrinoausbrüchen verschlüsselt. Analysen derartiger Ausbrüche mit Hilfe neuer Neutrinodetektoren, wie sie etwa in Kanada oder Japan im Bau sind, könnten unter anderem Erkenntnisse über das Verhalten von Materie bei extremsten Drücken und Temperaturen liefern.
Wenn ein Stern von mehreren Sonnenmassen in Form eines gewaltigen Ausbruchs – einer so genannten Supernova – große Teile seiner Gashülle abstößt, kollabiert der zurückbleibende Kern unter seiner großen Masse zu einem so genannten Proto-Neutronenstern, der eine gleiche Anzahl von Protonen und Neutronen enthält. Die Wucht der Explosion wandelt nun innerhalb mehrerer Sekunden Protonen in Neutronen um, was zur Entstehung eines Neutronensterns führt. Dieser Vorgang ist mit gewaltigen Neutrinoausbrüchen verbunden, die beispielsweise im Jahre 1987 von Detektoren auf der Erde nachgewiesen wurden.
Der Neutronenstern kann nun wiederum zu einem Schwarzen Loch kollabieren, was ebenfalls mit Neutrinoausbrüchen verbunden ist. Energie und Impuls dieser Neutrinos können Astronomen wichtige Hinweise auf die innere Struktur dieser gestorbenen Sterne liefern. In ihnen ist Materie so dicht zusammengepresst, dass sich ein so genanntes Quark-Plasma, eine Vorstufe der Elementarteilchen, bildet.
Das Astronomenteam aus New York hofft nun, dass diese Vorsagen der Theoretiker sich schon bald mit Hilfe von Neutrinos überprüfen lassen.
Stefan Maier
