Warum haben Neutronensterne ein so starkes Magnetfeld, wenn sie aus ungeladenen Neutronen bestehen?

5 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Ein Neutronenstern besteht nur im Inneren aus Neutronen. Die Bereiche, die weiter außen liegen, sind elektrisch stark geladen. Aufgrund der enormen Rotationsgeschwindigkeit (Drehimpulserhaltung!) entstehen extrem starke Magnetfelder.

Danke für den (Neutronen-)Stern. ;-)

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Das ist völlig richtig, aber noch nicht alles. Neutronen haben nämlich ein magnetisches Moment. Daraus ist zu schließen, dass sie nicht wie Neutrinos genuin ungeladene Elementarteilchen sind, sondern ebenso wie Atome zusammengesetzte Teilchen sind.

Die Quarks, aus denen es besteht, sind elektrisch geladen. Allerdings sind sie auch „stark geladen“ (es ist ein bisschen schade, dass man diese WW etwas phantasielos einfach „stark“ nennt und die Schwache WW ebenso phantasielos „schwach“, während elektrische WW und Gravitation wirklich eigene Namen haben) bzw. „farbig“ (weil es 3 Arten solcher Ladungen gibt, benennt man sie als „Farben“) und „kleben“ daher nahezu untrennbar zusammen.

Könnte man an einem Quark, zum Beispiel einem „roten“ u-Quark, ziehen, um es aus dem Neutron zu entfernen, würde die Kraft wird nicht schwächer und die potentielle Energie wüchse so stark an, dass sie irgendwann groß genug ist, ein Quark-Antiquark-Paar zu bilden. Im Neutron entstünde dabei ein genau solches rotes u-Quark wie das, an dem man gerade zieht, und in der Hand hätte man ein Meson, das ja aus Quark und Antiquark besteht.

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@SlowPhil

Das ist völlig richtig, aber noch nicht alles. Neutronen haben nämlich ein magnetisches Moment. Daraus ist zu schließen, dass sie nicht wie Neutrinos genuin ungeladene Elementarteilchen sind, sondern ebenso wie Atome zusammengesetzte Teilchen sind.

Wenn Du die Kommentare zu den anderen Antworten gelesen hättest, wäre Dir aufgefallen, dass mich das ebenfalls bereits beschäftigte. ;-)

Dennoch danke für die weiterführenden Ausführungen. :-)

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Neutronensternen bestehen nicht nur aus Neutronen, ihre äußerste Schicht besteht hauptsächlich aus Eisen (genauer aus Eisenatomkernen bzw. Eisenionen) und diese sind positiv geladen, zudem sind auch Elektronen vorhanden. Durch die enorm schnelle Rotation des Neutronensterns erzeugen diese bewegten freien Ladungen das extrem starke Magnetfeld des Neutronensterns.

Steht alles unter

https://de.wikipedia.org/wiki/Magnetar

Da der Dynamo-Effekt extrem funktioniert (Rotation eines ganzen Sterns in unter 10 ms erzeugt gigantische M.-Felder!!)

kann da nicht nur 100% "neutrale Materie" wie Neutronen vorhanden sein.

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