Welches ist das schnellste rotierende astronomische Objekt im Kosmos?

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Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Hallo FortgetmyName! :)

Das wird dir niemand mit völliger Sicherheit sagen können, wahrscheinlich sind aber Pulsare die ultimativen Rotationsmonster! Was diese Neutronensterne mit einem Radius von nur 10 Kilometern auf die Kette bringen können, ist einfach nur wahnsinnig. Vielleicht sollten wir um genaueres zu verstehen, die Entstehung eines Pulsars betrachten.

Ein Pulsar ist der Überrest eines kollabierten Sterns mit einer Ausgangsmasse von mindestens 8 Sonnenmassen. Hat ein Stern seine Kernfusion beendet, fehlt der entscheidende Druck nach außen, der sich üblicherweise gegen die Schwerkraft richtet. Die Fusion beendet ein Stern von 8 Sonnenmassen nach Abschluss des Siliziumbrennens wobei Eisen entsteht.

Eisen kann der Stern nun nicht mehr fusionieren, da eine Fusion zu noch schwereren Elementen Energie verbrauchen und nicht gewinnen würde. Eisen ist, man mag es kaum glauben, ein wahrlich schwerer Stoff. Deswegen fällt der Eisenkern im Innern des Sterns unter seiner eigenen Schwerkraft zusammen, wobei die Elektronen in den Atomkern hineingedrückt werden (inverser Beta-Zerfall). Es entsteht ein Neutronenstern.

Das war alles nun sehr schlampig formuliert, spielt für die Rotationsgeschwindigkeit des zu entstehenden Pulsars aber auch keine Rolle!

Da sich allmählich, das Volumen des gesamten Sterns auf einen sehr kleinen Bereich nämlich den Kern konzentriert, muss folglich auch die Bewegungs- und damit die Rotationsenergie des Sterns in den Kern gedrückt werden.

Das ist vergleichbar mit einem Eiskunstläufer, der wenn er seine Arme bei einer Pirouette einzieht an "Rotationsenergie" zunimmt. Es muss sich die gesamte Rotationsbewegung des Sterns in einen winzigen Bereich von 10 Kilometern komprimieren. Der Neutronenstern wird daher schneller und schneller...

Irgendwann dann, knallen die äußeren Hüllen des Sterns auf den Kern drauf, wobei eine riesige Menge an Neutrinos (das sind kleine fast masselose Teilchen) entstehen die das um sie liegende Plasma enorm aufheizen. Es kommt zur Explosion wobei der Neutronenstern, noch einmal einen zusätzlichen Schub kriegt, der ihm zu seiner enormen Rotationsgeschwindigkeit verhilft. Der Neutronenstern wird jetzt zu einem Pulsar!

Schließlich ist die Rotationsgeschwindigkeit so hoch, dass Elektronen an den Polen des Pulsars nach außen um Magnetfeldlinien gezwungen und dort beschleunigt werden. Laut der Elektrodynamik strahlen beschleunigte Ladungen Energie in Form von Photonen ab. Pulsare sind aufgrund ihrer extremen Winzigkeit (Radius = 10 Km) also nur über Teleskope zu finden, die elektromagnetische Wellen im Röntgenbereich suchen.

Auch wenn man Pulsare nicht sehen kann, so können wir sie aufspüren und sogar hören!!!

http://www.youtube.com/watch?v=gb0P6x_xDEU

LG Pflanzengott! :)

Dem Very Large Telescope der ESO ist der am schnellsten rotierende bekannte Stern ins Netz gegangen. Der extrem massereiche und helle junge Stern befindet sich in unserer Nachbargalaxie, der Großen Magellanschen Wolke, in einer Entfernung von etwa 160.000 Lichtjahren von der Erde. Astronomen gehen davon aus, dass der Stern eine bewegte Vergangenheit hat: Vermutlich befand er sich ursprünglich in einem Doppelsternsystem und wurde herausgeschleudert, als seine Partner als Supernova explodierte.

Diese Pressemitteilung der ESO stammt vom Dezember 2011 und ist noch etwas umfangreicher.

Das Besondere hieran ist, dass es sich dabei eben um einen "richtigen" Stern handelt, und keine Sternenleiche wie einen Neutronenstern oder ein schwarzes Loch

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Zuerst hat sich Universum infolge Urknalls sehr schnell ausgedehnt (=Inflation), ab dunklem Zeitalter war Expansion dann aber viel langsamer als zuvor.

Trotzdem dehnt sich Universum als Nachwirkung des Urknalls noch immer aus, wodurch sich Galaxien voneinander entfernen. Sie selbst dehnen sich nicht aus, sondern "schwimmen" sozusagen nur mit der sich ausdehnenden Raumzeit mit (=Hubblefluss)

Aus Luftballonmodell kann man erkennen, dass je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, umso schneller bewegt sie sich von uns fort (=Hubble Gesetz: Geschw prop zu Entfernung, v=Hr(=Hubble Konstante, ca 74km/s /1Mpc)).

Erkennen konnte man Exp durch Rotverschiebung (=Verschiebung der Spektrallinien zu rotem Ende des Spektrums) des Lichts, das weit entfernte Galaxien ausgesandt haben. Gegenstück ist Blauverschiebung, die eher seltener ist. Die RV setzt sich allgemein aus drei Ursachen zusammen: Gravitative RV, Doppler RV, kosmologische RV. Allerdings ist Ursache der RV bei weiten Distanzen hauptsächlich kosmologische RV, weswegen die anderen beiden vernachlässigt werden können.

Ursache der kosmologischen RV ist also Ausdehnung des Kosmos, da sich Wellenlängen des Lichtes während sie auf dem Weg zu uns sind durch die Exp ebenfalls auseinandergeschoben werden (und die Energie der Photonen kleiner wird) und weiter auseinandergeschobene Wellenlängen für uns rötlicher wahrgenommen werden. ->je größer RV ist, umso größer Entfernung der Lichtquelle und umso länger das Objekt bereits im Kosmos vorhanden. Dadurch kann man feststellen in welchem Maß sich das Universum bereits ausgedehnt hat, da z(=RV)=(beobachtete Wellenlänge - unverschobene Wellenlänge)/unverschobene Wellenlänge.

RV wird auch häufig als Entfernungsangabe verwendet, da Entfernung zu undeutlich ist (man kann damit Entfernung der Lichtquelle zum Aussendungszeitspunkt oder zum jetzigen Stand meinen), heutiges Universum hat bspw z=0.

Vor ca 20 Jahren hat man entdeckt, dass das Universum sich (seit ca der Hälfte des Weltalter) beschleunigt ausdehnt. Als Ursache wird hierbei dunkle Energie vermutet.

Entdeckungsgeschichte: Anfang des 20. Jahrhunderts dachte man (zB Einstein), dass Universum statisch ist. Doch dann konnten Wissenschaftler (Slipher, Friedmann, Lemaitre und Hubble) aufgrund Entfernung von Galaxien und RV die Expansion des Universums nachweisen.

Vor ca 20 Jahren haben zwei Teams herausgefunden, dass Universum beschleunigt expandiert, als sie Supernovae Typ1a beobachtet haben, um Expansionsgeschw besser bestimmen zu können. Da Spektrallinien stärker rotverschoben waren als erwartet, kamen sie zum Schluss, dass Kosmos sich beschl ausdehnt und als Ursache wird dunkle Energie genommen.

Würde mich sehr über Feedback freuen. :)

LG Luna

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