neutronensterren

Neutronensterren zijn extreem compacte overblijfselen van massieve sterren die na een supernova-explosie achterblijven. Ze ontstaan wanneer de kern van een ster met ongeveer acht tot tien zonnemassa’s instort en de protonen en elektronen samendrukt tot neutronen. Het resulterende object heeft meestal ongeveer 1,4 tot 2 zonmassa’s maar een diameter van circa 10 tot 12 kilometer. De dichtheid is extreem hoog; een theelepel neutronenstof weegt vele miljoenen tonnen op aarde, waardoor een neutronenster een van de dichtst geconcentreerde bekende vormen van materie is.

Een kenmerkende eigenschap is de sterke magnetische veldsterkte, die ergens tussen 10^8 en 10^15 gauss kan liggen. Veel neutronensterren draaien razendsnel en hebben periodes van milliseconden tot seconden. Wanneer zo’n ster een faad van radiogolven uitzendt die langs de aarde schijnt terwijl de ster draait, wordt gesproken van een pulsar. Magnetar-neutronensterren vormen een subgroep met nog sterkere magnetische velden; zij vertonen extreem energetische uitbarstingen in röntgen- en gammastraling.

Structuur en samenstelling: de buitenste schil (crust) bestaat uit een lattice van kernen met neutronen, terwijl het binnenste gevuld is met extreem dichte neutronen. Mogelijke fasen van materie in de kern (zoals exotische deeltjes of quark-glasma) blijven onderwerp van onderzoek. De interioriteit bepaalt eigenschappen zoals de maximale massa en de veldrespons van de ster.

Observatie en betekenis: neutronensterren worden waargenomen in radio, röntgen en soms gamma-straling. Ze spelen een cruciale rol in astrofysica, bijvoorbeeld als bronnen van gravitatiegolven bij fusies met andere neutronensterren (zoals GW170817) en als sleutels tot de studie van de toestand van materie bij extreem hoge dichtheden.