Vermutlich steckt im Innern jedes Neutronensterns ein Diamant so groß wie das Hotel Ritz in Paris, wahrscheinlich sogar viel größer und eine Billiarde mal dichter.” So erklärt Frank Wilczek vom MIT in Cambridge das Ergebnis einer theoretischen Berechnung zu den Eigenschaften von Quark-Gluon-Plasmen, die unter sehr hohem Druck stehen. Das meldet der Online-Dienst des Fachmagazins Nature.
Neutronensterne sind in ihrem Inneren so dicht, dass die Neutronen in ihre Bestandteile zerlegt werden und ein Quark-Gluon-Plasma entsteht. Zusammen mit seinem Kollegen Krishna Rajagopal geht Wilczek davon aus, dass sich dieses Plasma in einem besonderen Zustand befindet, der sogenannten CFL-Phase. Sie zeigen in ihrer Rechnung, dass das Quark-Gluon-Plasma unter diesen Umständen zu gleichen Teilen aus Up-, Down– und Strange-Quarks besteht.
Up-Quarks haben eine elektrische Ladung von plus zwei Dritteln, wohingegen Down- und Strange-Quarks jeweils eine Ladung von minus einem Drittel haben. Wenn alle drei Quarksorten aber zu gleichen Teilen vorkommen, folgt daraus, dass das Quark-Gluon-Plasma im Innern von Neutronensternen elektrisch neutral ist.
Bisher ging man davon aus, dass im Innern von Neutronensternen hauptsächlich Up- und Down-Quarks und nur wenige Strange-Quarks vorkommen. Um elektrische Neutralität zu erreichen, hätte das Quark-Gluon-Plasma in diesem Fall Elektronen aufnehmen müssen. Die Konsequenz wäre ein undurchsichtiger Neutronensternkern mit metallischen Eigenschaften gewesen.
Das Ergebnis von Wilczek und Rajagopal spricht jedoch für einen durchsichtigen Kern, der sich wie ein elektrischer Isolator verhält und kaum Licht absorbiert oder reflektiert. Auch wenn diese bizarre Materieart weder ein Festkörper noch ein Kristall ist, würde sie den beiden Forschern zufolge einem Diamanten doch sehr ähnlich sehen.
Axel Tillemans
