Das wohl Gefährlichste in unserem Universum - Quarksterne erklärt | Kurzgesagt

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Neutronensterne (NS) sind die zweitdichtesten Gebilde nach den Schwarzen Löchern.

In ihrem Innern könnte sich die gefährlichste Materie befinden, die vorstellbar ist: “Strange Matter” (seltsame Materie).

Das wäre eine sehr seltsame Substanz, denn sie veränderte die Grundregeln des Universums,

könnte alles infizieren und zerstören, mit dem sie in Kontakt kommt oder

sie könnte uns lehren, wie das Universum begann, -

vielleicht sogar beides.

Bevor wir zu den Besonderheiten der Strange Matter kommen,

zunächst einige Grundlageninfos:

Was ist ein Neutronenstern? Und wie verändert die Strange Matter die im Universum geltenden Regeln?

Wir werden hier alles sehr vereinfacht darstellen, geben euch aber für Interessierte Infos zu weiterführender Literatur.

Ein NS bleibt zurück, wenn ein sehr massereicher Stern in einer Supernova explodiert.

Wenn das passiert, kollabiert das Innere des NS infolge seiner eigenen Schwerkraft,

und zwar mit solcher Kraft, dass es die Bestandteile der Atome ineinanderdrückt:

Die Elektronen werden in die Protonen gedrückt

und diese werden zu Neutronen.

Die immense Schwerkraft presst Alles nahe zusammen, so dass die einst großen leeren Distanzen innerhalb der Atome verschwinden.

Diese eng zusammengepressten Teilchen drängen nach außen und wirken der Schwerkraft und dem Kollaps entgegen.

Wenn die Schwerkraft gewinnt, entsteht ein Schwarzes Loch.

Wenn die Materie gewinnt, entsteht ein NS.

NS sind sozusagen riesige Atomkerne von der Größe einer Stadt,

die allerdings die Masse von zB unserer Sonne haben.

Und jetzt wird´s richtig verrückt!

Innerhalb eines NS sind die Bedingungen so extrem, dass sich die sonst geltenden Regeln der Atomphysik verändern.

Und das könnte eine gefährliche neue Materieform entstehen lassen.

Aber Eins nach dem Anderen.

Zuerst müssen wir die Regeln kennenlernen,

die dann gebrochen werden.

Die Protonen und Neutronen des Atomkerns bestehen aus kleineren Teilchen, den sog. Quarks.

Quarks wollen nicht alleine sein.

Sie sind miteinander verbunden.

Je stärker du sie auseinander ziehst, um so stärker wird auch ihre Anziehungskraft.

Wenn du große Energien aufwendest, entstehen mit dieser Energie neue Quarks.

Quarks existieren nur als Bestandteile anderer Teilchen

und wurden nie außerhalb dieser nachgewiesen.

Es gibt verschiedene Quark-Typen, aber nur zwei von ihnen sind stabil.:

nämlich die UP-Quarks und die DOWN-Quarks,

aus denen die Protonen und Neutronen bestehen.

(Die übrigen Quarks zerfallen sehr schnell nach ihrer Entstehung wieder.)

Im Inneren von NS könnte sich Besonderes ereignen.

Die extremen Bedingungen dort könnten denen des Universums kurz nach dem Big Bang ähneln.

NS wären somit ähnlich Fossilien, die uns Infos über die Zeit und

Geschehnisse kurz nach dem Big Bang geben können.

Wir könnten Infos über die Natur unseres Universums erhalten.

Eine Hypothese besagt, dass sich im Inneren eines NS eine Suppe aus Quarks bilden könnte,

die “Quarkmaterie” (Quark Matter).

Ein Stern, der aus Quarkmaterie besteht, wird Quarkstern genannt.

Von außen sähe er aus wie ein NS.

Jetzt jommen wir zu der gefährlichen Substanz!

Wird der Druck im Inneren eines NS sehr groß, wird´s vielleicht sehr sehr seltsam:

Einige Quarks könnten sich in “Strange Quarks” (seltsame Quarks) umwandeln.

Strange Quarks haben besondere Eigenschaften:

Sie sind schwerer und stärker.

Wenn sie enstehen, entstünde evtl “Strange Matter” (seltsame Materie).

Strange Matter könnte eine Art Idealmaterie sein:

Perfekt dicht, perfekt stabil und unzerstörbar.

Stabiler als jede andere Materie im Universum!

So stabil, dass sie sogar außerhalb von NS bestehen bleiben könnte.

Dann aber gäb´s ein Problem:

Diese Substanz könnte ansteckend sein! Jede Materie, die berührt wird, könnte sich ebenso in Strange Matter umwandeln!

Neutronen und Protonen würden sich auflösen und Bestandteile der Quarksuppe werden.

Dabei würde Energie frei, mit der weitere Strange Matter entstehen könnte.

Man könnte sie nur loswerden, indem man sie in ein Schwarzes Loch wirft.

Aber was soll´s.

All dies wäre ja nur im Inneren von NS. - Jedoch …

Wenn NS mit anderen NS oder Schwarzen Löchern kollodieren,

speien sie Riesenmengen ihres Inneren ins Universum. Darin könnten sich

Tröpfchen von Strange Matter befinden, die “Strangelets” genannt werden.

Strangelets sind so dicht wie der NS, könnten aber winzig klein,

vielleicht kleiner als ein Atom sein.

Aber selbst das größte Strangelet wäre nicht größer als eine Rakete.

Diese Strangelets könnten viele Millionen oder Milliarden Jahre durch die Galaxien fliegen,

bevor sie zufällig auf einen Stern oder Planeten träfen.

Diese würden dann sofort auch zu Strange Matter werden.

Und so vermehrte sich die Strange Matter.

Die ganze Erde könnte umgewandelt werden und auf die Größe eines Asteroiden schrumpfen.

Würde die Sonne getroffen, würde sie zu einem “Strange Star”.kollabieren.

Sie würde nicht mehr strahlen und die Erde würde gefrieren.

Und es ist wie bei einer Virusinfektion:

Niemand sieht das Strangelet kommen.

Vielleicht könnte es mehr Strangelets geben als Sterne in einer Galaxie.

Strangelets könnten sich schon kurz nach dem Big Bang gebildet haben,

als Alles so heiß und dicht war wie im Inneren eines NS.

Vielleicht reicherten sie sich - angezogen von der Schwerkraft - in der Umgebung von Galaxien an,

als sich das Unversum ausdehnte und weiter entwickelte.

Vielleicht besteht die Dunkle Materie, die um die Galaxien wirkt, aus Strangelets.

Vielleicht aber auch nicht.

Reine Spekulation.

In den letzten Milliarden Jahren haben unsere Sonne und ihre Planeten keine Strangeletinfektion erfahren,

so dass das zukünftige Risiko wohl als gering einzuschätzen ist.

Das Verständnis dieser seltsamen Substanz könnte uns dem Verständnis

näherbringen, wie unser Universum entstanden ist und

warum es heute so ist, wie es ist.

Als die Wissenschaftler begannen, mit Magneten und Metalldrähten herum zu experimentieren und über Elektronen nachzugrübeln,

hatten sie keine Ahnung, wie sich die Technik in nur 100 Jahren weiter entwickeln würde.

Und so könnten auch unsere Gedanken heutzutage über NS und Strange Matter zu Erkenntnissen führen,

von denen wir heute noch keine Ahnung haben.

  • Vielleicht aber auch nicht. -

(Es folgt Dank an und Infos über den Sponsor “Brillant”, der Lehrsoftware über wissenschaftlichen Themen herstellt.)