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THEMA:

Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 11 06. 2020 09:39 #70617

Hallo liebe Freunde der Astro Physik
Ich habe heute Morgen einen Beitrag von Anton Petrov gesehen

da kam mir in den Sinn. was würde passieren, wen ein Neutronen Sten aufhören würde zu drehen.
Hintergrund :
Wir alle wissen das sich Neutronen Sterne verdammt schnell drehen und deswegen eine gigantische Fliehkraft erzeugen, würde ein Neutonen Stern zu einem Schwarzen Loch kollabieren ohne die Fliehkraft.
Liebe Grüße aus Mallorca
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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 11 06. 2020 11:50 #70634

ZenForAll schrieb: da kam mir in den Sinn. was würde passieren, wen ein Neutronen Sten aufhören würde zu drehen.
Hintergrund :
Wir alle wissen das sich Neutronen Sterne verdammt schnell drehen und deswegen eine gigantische Fliehkraft erzeugen, würde ein Neutonen Stern zu einem Schwarzen Loch kollabieren ohne die Fliehkraft.


So formuliert ist die Behauptung nicht ganz richtig, siehe: de.wikipedia.org/wiki/Neutronenstern

Ist die Masse des unmittelbaren Vorläufersterns größer als die Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Grenze von etwa drei Sonnenmassen (laut einer im Januar 2018 veröffentlichten Arbeit etwa 2,16 Sonnenmassen für nichtrotierende Neutronensterne und bis etwa 20 % höher für rotierende), so ist kein Gleichgewicht möglich, und der Stern kollabiert nach derzeitigem Kenntnisstand weiter zum Schwarzen Loch.


Es gibt nur ein vergleichbar kleines Massenfenster, in dem die Rotation den Neutronenstern stabilisieren muss.

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 13 06. 2020 12:41 #70939

Danke das dachte ich mir schon. Es ist doch unvollstellbar was da eine Zentrifugal Kraft da vorherrscht

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 13 06. 2020 12:59 #70941

Up-Down-Quark-Matter wurde im Video erwähnt
udQM
arxiv.org/pdf/1707.06610.pdf
Aber ich habe das noch nicht gelesen.

Und hier bei en.wiki
en.wikipedia.org/wiki/QCD_matter

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 13 06. 2020 20:21 #71004

Die Lektüre über Quarkmaterie ist mir dann doch etwas zu hoch.
Geht es dabei eventuell um die Möglichkeit stabile Quarksterne zu formen? Harald hatte darüber ja mal in einer Alpha Centauri Folge spekuliert.

Bezüglich Rotation und Fliehkraft: Angenommen die Fliehkraft könnte verhindern das ein NS weiter kollabiert. Wie sähe das denn in den Polregionen aus? müssten diese denn dann nicht trotzdem kollabieren? Oder würde der rotierende NS dann nicht viel eher zu einer Scheibe deformiert?

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 13 06. 2020 20:56 #71009

Es ging sogar um stabile Quarkatome mit Ordnungszahl über 315. Ich bin aber selbst noch nicht zum Lesen gekommen.
Das wäre ja sogar ein Anwärter auf die DM, von der Masse her.
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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 14 06. 2020 11:33 #71051

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Kontinent der Stabilität – ein neues Konzept

Das neue „Kontinent der Stabilität“ Konzept ist eine Hypothese, wonach eine große Gruppe von Atomkernen mit einer Atommasse von mehr als 315 Dalton, gegen radioaktiven Zerfall stabil ist und aus frei fließenden up Quarks und down Quarks besteht, anstatt aus in Protonen und Neutronen gebundenen up und down Quark-Triplets. Materie, die diese Nuklide enthält, wird als ud-Materie bezeichnet. Ein einzelnes Nuklid davon kann als udQM-Nugget bezeichnet werden. [1]

Das neue „Kontinent der Stabilität“ Konzept wird in Analogie zum früher beschriebenen „Insel der Stabilität“ Konzept benannt. Sollte dieses neue „Kontinent der Stabilität“ Konzept jedoch existieren, wird der Ladungs- und Massenbereich viel größer sein als im früher beschriebenen „Insel der Stabilität“ Konzept. Es wird vorausgesagt, dass Quarkmaterie, die aus frei fließenden up Quarks und down Quarks besteht (ab einer Atommasse von mehr als 315 Dalton), einen niedrigeren Energiezustand aufweist als der, der strange Quarks enthält (strange Quarkmaterie) und auch niedriger als die Kombination von Quarks in Form von Hadronen (Neutronen und Protonen), die in normalen Atomkernen gefunden werden. [2] [3]

Die Untergrenze von 315 wurde basierend auf einem Oberflächenspannungsmodell berechnet, bei dem die Oberfläche eine höhere Energie als das Innere des Quarkmateriestücks aufweist. Um die absolut stabilere Form zu sein, muss die Energie niedriger sein als die der stabilsten normalen Materie, das heißt niedriger als 930 MeV pro Baryon.

Quelle: en.wikipedia.org/wiki/Continent_of_stabi...%20a%20udQM%20nugget .


Siehe auch…

New form of matter may lie just beyond the periodic table

phys.org/news/2018-06-periodic-table.html

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 14 06. 2020 11:47 #71052

Danke ihr Lieben, wissen ist doch was faszinierendes.
Mal was am Rande . In meinem Freundes Kreis bin ich der jenige der sich mit Astronomie am besten auskennt, hier in dem Forum nut ein kleiner Noop.
Es gibt so hier so viele Leute mit Leidenschaft und einem fundamentierten Wissen, die das gerne Teilen, Danke dafür. Es ist wieder schön in diesem Forum zu schmökern. Liebe Grüße aus dem schönen Mallorca.

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 14 06. 2020 12:09 #71053

Soweit ich es jetzt verstanden habe, geht es nur um die Massenzahl und nicht wirklich um die Ordnungszahl. Abgebildet ist ja Og³¹⁵, also Oganesson (Z=118). In der Grafik steht auch "A" für alle Nuklide.

Ich hatte mich schon gewundert, wie es mit der Elektronenhülle gehen soll. Nach der Formel v=vØ·Z/n=α·c·Z/n kann ja die erste Bahn n=1 nur maximal mit v→c für Z<1/α<138 funktionieren. Allerdings könnte natürlich die erste Bahn bei größeren Atomen einfach ausgelassen werden, was allerdings die Elektronen "verwirren" könnte (instabil). Nun egal, diese Quarkatome sollen also in erster Linie aus Neutronen (deren Quarks meine ich) bestehen.

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 14 06. 2020 13:31 #71071

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Hier noch der Link zum Original-Artikel…

PHYSICAL REVIEW LETTERS 120, 222001 (2018)
Quark Matter May Not Be Strange
Bob Holdom, Jing Ren, and Chen Zhang
Department of Physics, University of Toronto, Toronto, Ontario M5S1A7, Canada
journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.120.222001

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 14 06. 2020 14:02 #71078

UN schrieb: Hier noch der Link zum Original-Artikel…

Danke, das ist wohl identisch mit der Veröffentlichung auf arxiv.org (mein Post #70941)

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 14 06. 2020 15:43 #71110

Wenn die Quarkmaterie energetisch günstiger ist als die Hadronenmaterie stellt sich doch die Frage warum dies bei den bekannten Atomen nicht der Fall ist? Warum wandelt sich ein Goldkern nicht einfach in einen Kern aus 591 Quarks ohne weitere innere Struktur?

Oder könnte es sein das sich die Hadronenstruktur nur im Inneren der Kerne auflöst weil die Grenzen zwischen den Hadronen verwischen? (UR)

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 14 06. 2020 18:51 #71126

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Merilix schrieb: „Wenn die Quarkmaterie energetisch günstiger ist als die Hadronenmaterie stellt sich doch die Frage warum dies bei den bekannten Atomen nicht der Fall ist? Warum wandelt sich ein Goldkern nicht einfach in einen Kern aus 591 Quarks ohne weitere innere Struktur?“

Generell ist die Quarkmaterie (udQM) eben nicht immer energetisch günstiger als die Hadronenmaterie, sondern dieser Effekt tritt anscheinend erst ab einer Atommasse von mehr als 315 Dalton auf, also kurz nach dem Ende des aktuellen Periodensystems (die Untergrenze von 315 wurde basierend auf einem Oberflächenspannungsmodell berechnet, siehe Kommentar #71051).

Die Möglichkeit, dass schwere baryonische Materie (ab einer Atommasse von mehr als 315 Dalton) eher einen "Up-Down-Quark-Materie" (udQM)-Grundzustand (aus frei fließenden up Quarks und down Quarks) einnimmt und damit keinen Hadronenmaterie-Grundzustand aus gebundenen Quark-Triplets (Neutronen und Protonen) mehr hat, wird in o.g. Publikation beschrieben.

Derzeit ist das schwerste Element im Periodensystem Oganesson und hat eine Atommasse von 294. Gold hat eine Atommasse von etwa 197 (die Atommasse von beiden Elementen ist also deutlich weniger als die berechnete Untergrenze von 315 Dalton, ab welcher Quarkmaterie (udQM) möglicherweise energetisch günstiger wird als gebundene Quark-Triplets).

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 14 06. 2020 19:16 #71128

Das Modell gleicht einem SL, weil die Aufnahme von weiteren Nukleonen energetisch noch günstiger ist. Ich frage mich nur, was mit den Elektronen passiert. Mir scheint, dass nichts sie davon abhalten kann, in den Kern zu stürzen und die Protonen dort in Neutronen zu verwandeln.

Sofern dies so ist, sollte auch kaum noch em.WW stattfinden. Denn ohne Elektronen scheidet der Hauptresonator schon einmal aus. Die "Protonen" sind dann auch in der Minderzahl, so dass fast nur noch "Neutronen" im Inneren der QM übrig bleiben. Die können zwar auch reagieren, aber nur minimal...ist das DM?

Maßgeblich ist wohl die Brechzahl
n = 1+e²ne/2ε°m(ω²-4π²f²)
mit
ω Resonanzfrequenz
f Wellenfrequenz
ne Teilchendichte

Ein freies Gas mit ω=0, sofern die Dichte nicht allzuhoch ist, hat also eine "negative" Brechzahl n<1. Die Abweichung von 1 hängt von der Ladung e, Teilchendichte ne und der reziproken Teilchenmasse 1/m ab.
Für die Quarkmaterie mit relativ hoher Masse m und geringer Ladung (falls die Elektronen wie angenommen hineinspiralieren) wird keine große Abweichung zu 1 also ein minimaler Brechfaktor resultieren.
Sie ist unsichtbar?

n(QM) = 1-(e²/8π²ε°)ne/f²m

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 14 06. 2020 20:50 #71131

ra-raisch schrieb: Das Modell gleicht einem SL, weil die Aufnahme von weiteren Nukleonen energetisch noch günstiger ist. Ich frage mich nur, was mit den Elektronen passiert. Mir scheint, dass nichts sie davon abhalten kann, in den Kern zu stürzen und die Protonen dort in Neutronen zu verwandeln.

Mikroneutronenstern quasi^^

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 14 06. 2020 21:10 #71132

Was haltet ihr denn vom Fermidruck der Neutronen?
Neutronen sind Fermionen, die dem Paulischen Ausschliessungsprinzip gehorchen.

Dieser innere Widerstand der Teilchen widersteht solange dem Gravitationsdruck, bis letzterer übermächtig wird und dann zu einem SL kollabiert.

Solange der Pulsar keinen Massenzuwachs erfährt, solange kann der Fermidruck der Gravitation widerstehen.

Wenn man bedenkt, dass eine Unebenheit an der Oberfläche des Neutronensterns von einem mm bereits Gravitationswellen erzeugt und dass der Neutronenstern eine perfekte Kugelform ausbildet, dann scheint die Gravitation die fast allein bestimmende Größe zu sein.

Der Durchmesser eines durchschnittlichen Neutronensterns liegt etwa bei 20 km.

Die theoretische Grenze der Drehgeschwindigkeit liegt bei 1000 Umdrehungen/Sekunde.

Meines Wissens nach liegen die größten je gemessenen Drehzahlen bei etwa 700 U/s.

Ab welcher Drehzahl der NS die Kugelform hin zu einem Rotationsellipsoid beginnt, hm, weiß ich jetzt auch nicht.

Da müsste man jetzt mal nach Quellen suchen.

Thomas

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 14 06. 2020 21:58 #71134

Thomas schrieb: Ab welcher Drehzahl der NS die Kugelform hin zu einem Rotationsellipsoid beginnt, hm, weiß ich jetzt auch nicht.

Da könnte man die Kerr Formel nehmen, immerhin ist der NS nur etwa doppelt so groß wie sein SL wäre.
Allerdings habe ich damit wenig Erfahrung, wie sich das Frame Dragging konkret auf die Form auswirkt. Ich meine aber, ein maximal rotierendes Kerr-SL hat den doppelten Ereignishorizont in der Horizontebene wie an den Polen.

Wenn ich nicht irre, müßte das Verhältnis lauten
rh = ²(ak²+rp²) Horizontalradius
rp = ²(rh²-ak²) Polradius
ak = J/(c·M) = rG²ω/c Kerrparameter (meist a)
rG = rs/2 Gravitationsradius (meist M)

EDIT: Das sind aber die Werte für ein SL. Die Abplattung nimmt mit steigendem Radius schnell ab. Ich müßte es einfach aus dem Rotationspotential berechnen.....mal sehen.

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 14 06. 2020 22:28 #71136

Wieso doppelt so groß?

Wenn unsere Sonne zu einem SL würde, dann hätte ihr Ereignishorizont einen Durchmesser von 3 km.
Bezogen auf die Größe eines Neutronensterns, würde ein entsprechendes SL knapp 7 Sonnenmassen beherbergen, um einen EH von etwa 20 km auszubilden.

Die Grenzmasse zur Bildung SLer liegt aber bei 3-4 Sonnenmassen, soweit ich das jetzt richtig weiß.

Also zwischen 2 und 3 Sonnenmassen Neutronenmaterie, dort sind die Neutronensterne zuhause.

Wenn’s mehr wird, ja dann...

Wer’s genauer weiß, bitte nur zu...

Die Kerr - Metrik liefert dann die Beschreibung dazu, klar.

Thomas

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 14 06. 2020 22:43 #71137

Thomas schrieb: Wieso doppelt so groß?

MNS = 1,2 bis 2 Mo
RNS = 10 bis 20 km üblich ca 11 km, 20 km ist eher das Maximum
rsNS = 3,6 bis 6 km

Ja stimmt, da habe ich mit schlecht gemittelten Werten verglichen, also ein Drittel. Danke für den Hinweis. Ahja, ich habe wohl die 2 Mo und den Radius 11,9 km herangezogen.

wiki:
Es handelt sich um eine Kugel mit einem typischen, im kosmischen Maßstab geringen Radius von etwa 10,4 bis 11,9 km. Es wurden Massen dieser Sterne zwischen etwa 1,2 und 2,0

en.wiki:
Neutron stars have a radius on the order of 10 kilometres (6.2 mi) and a mass of about 1.4 solar masses.
This means that the relation between density and mass is not fully known, and this causes uncertainties in radius estimates. For example, a 1.5 M☉ neutron star could have a radius of 10.7, 11.1, 12.1 or 15.1 kilometers.

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 14 06. 2020 23:46 #71140

ra-raisch schrieb: EDIT: Das sind aber die Werte für ein SL. Die Abplattung nimmt mit steigendem Radius schnell ab.

Achja, die Ergosphäre besagt ja, was vom Lense Thirring (Frame Dragging) erfasst wird:

rE = rG+²(rG²-ak²cos²θ)

Das ist die Abplattung der Ergozone

rh = 2rG = rs Äquatorradius Horizontalebene
rp = rG = rs/2 Polradius bei maximaler Drehung mit ak=1·rG

Aber ak = 1 bedeutet, dass sich das SL mit c bei rG dreht, also für größere Radien viel zu schnell.

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 15 06. 2020 00:06 #71141

Rainer,

kannst du diesen Formelkram mal übersetzen in eine allgemeinverständliche Vorstellung?

Wir reden von Neutronensternen, nicht von SLern.

Wenn ein Neutronenstern etwa 3 Sonnenmassen hat und aus reiner Kernmaterie besteht und etwa 20 km Durchmesser hat, wie schnell muss er sich drehen, um von der Kugelgestalt langsam in ein Rotationsellipsoid überzugehen .

Der Wertebereich liegt zwischen 0 und 1000 U/s.

Bei 1000, sagt die Theorie, gewinnt die Fliehkraft.

Der Kurvenverlauf wäre interessant. Ist es ein linearer Zusammenhang, oder davon abweichend?

Thomas

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 15 06. 2020 13:31 #71158

Setzt ihr gerade SLs mit dunkler Materie gleich?
Folgende Überlegung... Wenn ein Kollaps eines Sterns zu einem Neutronenstern erfolgt, passiert ja eigentlich nur, daß die Barriere der Atomhülle zum Atomkern überwunden wird. Die Elektronen werden in den energetisch besseren Zustand gebracht. Sie verbinden sich mit den Protonen zu Neutronen. Daher Neutronenstern, der eine sehr hohe Dichte besitzt! Die spontane Freisetzung der frei werdenden Energie, können wir in einer Supernova Explosion bestaunen.
Will man nun noch dichteres Material haben, muss man die nächste Barriere knacken, die der Atomkerne selbst, die aus Quarks besteht.
Dies kann nur wieder mit einer erneuten Explosion, also einer Freisetzung von Energie erfolgen.(ob man diese sehen kann, weiß ich nicht, aufgrund der enorm hohen Anziehung)
Um die beschriebene Dichte zu erreichen, muss man hier also von einem SL ausgehen, der diese Dichte besitzt.
Alles was eine solche Dichte besitzt, sollte demnach ein Schwarzschildradius haben, der größer als der eigene Radius ist. Also einen EH ausbilden, was nicht anderes ist, als ein SL. Das könnt ihr besser ausrechnen als ich.
Ich will nicht kleinlich sein, aber damit wäre DM lediglich unentdeckte SLs.
Denkfehler?

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 15 06. 2020 13:57 #71160

Thomas schrieb: kannst du diesen Formelkram mal übersetzen in eine allgemeinverständliche Vorstellung?

Wir reden von Neutronensternen, nicht von SLern.
...
Der Kurvenverlauf wäre interessant. Ist es ein linearer Zusammenhang, oder davon abweichend.

Danke für das Vertrauen. Ich fürchte, das wird sehr schwierig. Die Formeln des Kerr-SL helfen da sicher auch nicht weiter, denke ich inzwischen gleichfalls.

Eine allgemeine Formel wird schwierig, das hatte ich schon befürchtet. Jede derartige Rechnung wird sehr schwierig, weil bei einem Ellipsoid häufig Elliptische Integrale auftauchen, die man nicht auflösen kann sonden nur im Einzelfall berechnen kann.

Bei wiki gibt es eine numerische Berechnung für die Rochegrenze, da muss man mit denselben Problemen kämpfen. Auch die Lagrangepunkte beschäftigen sich mit der selben Problematik. All dies kann man immer nur für konkrete Fragen näherungsweise berechnen. Dabei geht es bei diesen beiden Fragen ebenso wie bei Kerr um ein Gleichgewicht. Unsere Frage zielt aber nicht auf ein Gleichgewicht aus Fliehkraft und Anziehung sondern auf die Form der Äquipotentialfläche, also die Oberfläche, an der gleich starke Kraft herrscht.....dazu müßte man eine dieser Formeln um einen Parameter der Ortskraft erweitern....ich bin noch dran.

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 15 06. 2020 19:26 #71182

Falsifikator schrieb: Setzt ihr gerade SLs mit dunkler Materie gleich?


nein


Falsifikator schrieb: Folgende Überlegung... Wenn ein Kollaps eines Sterns zu einem Neutronenstern erfolgt, passiert ja eigentlich nur, daß die Barriere der Atomhülle zum Atomkern überwunden wird. Die Elektronen werden in den energetisch besseren Zustand gebracht. Sie verbinden sich mit den Protonen zu Neutronen. Daher Neutronenstern, der eine sehr hohe Dichte besitzt! Die spontane Freisetzung der frei werdenden Energie, können wir in einer Supernova Explosion bestaunen.


Die Verbindung von Elektronen und Protonen zu Neutronen ist unter Normalbedingungen keinesfalls der energetisch günstigere Zustand. Diese Reaktion läuft deshalb nur unter extremen Druck statt.

Bei einer Supernova Explosion wird Gravitationsenergie frei.


Falsifikator schrieb: Will man nun noch dichteres Material haben, muss man die nächste Barriere knacken, die der Atomkerne selbst, die aus Quarks besteht.
Dies kann nur wieder mit einer erneuten Explosion, also einer Freisetzung von Energie erfolgen.(ob man diese sehen kann, weiß ich nicht, aufgrund der enorm hohen Anziehung)


Wir kennen diesen Mechanismus nicht, daher kann man auch keine Aussage darüber treffen, ob das mit einer Explosion verbunden ist. Auch hier würde ich aber davon ausgehen, dass lediglich Gravitationsenergie frei wird.


Falsifikator schrieb: Um die beschriebene Dichte zu erreichen, muss man hier also von einem SL ausgehen, der diese Dichte besitzt.
Alles was eine solche Dichte besitzt, sollte demnach ein Schwarzschildradius haben, der größer als der eigene Radius ist. Also einen EH ausbilden, was nicht anderes ist, als ein SL.


Die Dichte eines Schwarzen Lochs ist abhängig von seinem Schwarzschild Radius. Je größer, desto geringere Dichte.

Ausserhalb von sehr großen Objekten, die zu Schwarzen Löchern kollabieren, hat man eine derartige Reaktion nirgends gesehen.


Falsifikator schrieb: Ich will nicht kleinlich sein, aber damit wäre DM lediglich unentdeckte SLs.
Denkfehler?


Ja, aus verschiedenen Gründen kann man Schwarze Löcher als DM ausschließen - wurden im Forum schon oft gepostet.

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 15 06. 2020 19:58 #71188

Das ist gut. Ich wollte diese beiden Formen nicht gleichsetzen!
In der Chemie gibt es exotherme Reaktionen und Endotherme Reaktionen. In der Physik sollte ähnliches gelten. Ein energetisch stabilerer Zustand wird immer mit Energiefreisetzung gleichzusetzen sein. Ich vermute, daß dies bei einem Neutronenstern der Fall ist.
Wenn du mir eine plausiblere Antwort als diese geben kannst, so bin ich wirklich gespannt.
Was genau ist denn Gravitationsenergie die frei wird? Welcher Prozess findet hier genau statt, der zu einer derartigen Explosion wie bei Supernovae führt? Das Prinzip erscheint mir nicht einleuchtend. Zumal ganz klar ist, daß die Dichte des Stern sich ändert, und dieses zufällig mit dem Wegfall der Elektronenhülle und der Verschmelzung zu Neutronen korreliert. Das dieser Prozess wiederherum ohne jegliche Energieänderung vonstatten gehen soll, halte ich nicht nur für unwahrscheinlich, sondern schlicht für eine falsche Sichtweise.

Wenn du den Schwarzschildradius mit der Dichte gleichsetzt, dann veringert sich bei einer Punktsingularität natürlich die Dichte.
Das ist aber nicht wovon ich spreche. Ich rede von der Dichte der Materie. Nicht von dem kompletten Bereich bis zum EH. Denn da befindet sich ja keine Materie, Energie, Masse!
Daher ist der Schwarzschildradius für die Dichte nicht entscheidend. Sondern lediglich der Bereich wo sich die Masse aufhält...

SLs sind nicht dunkle Materie sagst du, sag ich auch. Es sind SLs. Allerdings könnte die Menge an SLs der Menge an "vermisster" Materie gleichen. Denn es ist eben sehr schwer alle SLs auszumachen. Wenn wir keine neue Materieform finden sollten. Wäre es vielleicht klug uns an die Materieformen zu halten, die wir kennen und von denen wir wissen, daß wir sie nicht sehen können, außer es Wechselwirkt etwas mit ihnen. Z.B. könnte man ein riesiges SL, das seine Komplette Galaxie verschluckt hat, überhaupt nicht mehr ausmachen. Da könnte ich aber wetten, daß es diese ebenfalls gibt...
Insofern halte ich die Idee dahinter, daß unentdeckte SLs die fehlende Materie besser erklären könnte als DM, für nicht unplausibel.

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 15 06. 2020 22:31 #71204

Falsifikator schrieb: In der Chemie gibt es exotherme Reaktionen und Endotherme Reaktionen. In der Physik sollte ähnliches gelten. Ein energetisch stabilerer Zustand wird immer mit Energiefreisetzung gleichzusetzen sein. Ich vermute, daß dies bei einem Neutronenstern der Fall ist.

Genau so ist es, es gibt nur wie in der Chemie oft eine Schwellenenergie, die zuerst überwunden werden muss, das nennt man dann die Temperatur, die nötig ist.

Mit frei werdender Gravitationsenergie ist die potentielle Energie gemeint, die eben frei wird, wenn das Potential sinkt.

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 15 06. 2020 22:31 #71205

Falsifikator schrieb: In der Chemie gibt es exotherme Reaktionen und Endotherme Reaktionen. In der Physik sollte ähnliches gelten. Ein energetisch stabilerer Zustand wird immer mit Energiefreisetzung gleichzusetzen sein. Ich vermute, daß dies bei einem Neutronenstern der Fall ist.
Wenn du mir eine plausiblere Antwort als diese geben kannst, so bin ich wirklich gespannt.


Elektron + Proton --> Neutron ist eine endotherme Reaktion, d.h. eine Reaktion mit Energieaufnahme.

Man nehme die Ruheenergien, Elektron + Proton: 0,511 MeV + 938,272 MeV = 938,783 MeV
Neutron: 939,565 MeV


Falsifikator schrieb: Was genau ist denn Gravitationsenergie die frei wird? Welcher Prozess findet hier genau statt, der zu einer derartigen Explosion wie bei Supernovae führt? Das Prinzip erscheint mir nicht einleuchtend.


Wenn man 100 kg aus dem 5. Stock wirft, dann kann man sehen, mit welcher hohen Energie das auf den Boden auffällt. Jetzt stelle dir vor, welche Energie die gesamt Erdkruste hätte, wenn sie nach innen stürzen könnte. Und jetzt stelle die vor, wie viel Energie Hüllen mit mehr als 1 Sonnenmassen bekommen, wenn sie nach innen stürzen.


Falsifikator schrieb: Wenn du den Schwarzschildradius mit der Dichte gleichsetzt, dann veringert sich bei einer Punktsingularität natürlich die Dichte.
Das ist aber nicht wovon ich spreche. Ich rede von der Dichte der Materie. Nicht von dem kompletten Bereich bis zum EH. Denn da befindet sich ja keine Materie, Energie, Masse!
Daher ist der Schwarzschildradius für die Dichte nicht entscheidend. Sondern lediglich der Bereich wo sich die Masse aufhält...


Ein Schwarzes Loch hat man genau dann, wenn die ursprüngliche Dichte des Objekts größer ist als die zu seiner Masse gehörende kritische Dichte.


Falsifikator schrieb: SLs sind nicht dunkle Materie sagst du, sag ich auch. Es sind SLs. Allerdings könnte die Menge an SLs der Menge an "vermisster" Materie gleichen. Denn es ist eben sehr schwer alle SLs auszumachen. Wenn wir keine neue Materieform finden sollten. Wäre es vielleicht klug uns an die Materieformen zu halten, die wir kennen und von denen wir wissen, daß wir sie nicht sehen können, außer es Wechselwirkt etwas mit ihnen. Z.B. könnte man ein riesiges SL, das seine Komplette Galaxie verschluckt hat, überhaupt nicht mehr ausmachen. Da könnte ich aber wetten, daß es diese ebenfalls gibt...
Insofern halte ich die Idee dahinter, daß unentdeckte SLs die fehlende Materie besser erklären könnte als DM, für nicht unplausibel.


Sie ist völlig unplausibel:
- Wir finden nicht annähernd so viele Schwarze Löcher, um die fehlende Masse erklären zu können.
- Auch z.B. in galaktischen Wolken gibt es keine SLs (die könnte man nämlich sehen).
- Die nötige räumliche Verteilung der Dunklen Materie kann man mit SL nicht erklären.
- SLs werden nicht grundlos als DM ausgeschlossen. Wenn das so einfach wäre, hätte sich bestimmt schon ein Physiker damit seinen Nobelpreis abgeholt.

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 15 06. 2020 22:56 #71210

Die Dichte eines SL ist nicht definiert durch Masse / Volumen des Schwarzschildvolumens.

Das Schwarzschildvolumen resultiert aus der zentralen Masse des Loches.

Die Energiegiedichte im Zentrum wird extremal, während sie bis hinaus zum Schwarzschildhorizont extrem abnimmt. Das ganze hängt natürlich vom Energieeintrag ab, den das SL gerade erfährt.

Je höher der Energieeintrag von außen, desto höher natürlich die Energiedichte entlang des Scharzschildradiuses.

Aber eigentlich fragen wir uns hier doch nach der Abhängigkeit der Rotationsgeschwindigkeit eines Neutronensterns von dessen Gravitationsverhalten.

Hm, zurück zum Thema....

Thomas
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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 15 06. 2020 23:32 #71212

ClausS schrieb:

Falsifikator schrieb: In der Chemie gibt es exotherme Reaktionen und Endotherme Reaktionen. In der Physik sollte ähnliches gelten. Ein energetisch stabilerer Zustand wird immer mit Energiefreisetzung gleichzusetzen sein. Ich vermute, daß dies bei einem Neutronenstern der Fall ist.
Wenn du mir eine plausiblere Antwort als diese geben kannst, so bin ich wirklich gespannt.


Elektron + Proton --> Neutron ist eine endotherme Reaktion, d.h. eine Reaktion mit Energieaufnahme.

Man nehme die Ruheenergien, Elektron + Proton: 0,511 MeV + 938,272 MeV = 938,783 MeV
Neutron: 939,565 MeV


Das mag ich nicht so recht glauben. Bei der Kernfusion wird Energie frei. Selbst bei Spaltung von Kernen wird Energie frei. Und beim Zusammenführen von Atomhülle und Atomkern soll es ein endothermer Vorgang sein? Ich habe mich darüber noch nicht schlau gemacht, aber das wage ich ganz stark zu bezweifeln.
ClausS schrieb: Wenn man 100 kg aus dem 5. Stock wirft, dann kann man sehen, mit welcher hohen Energie das auf den Boden auffällt. Jetzt stelle dir vor, welche Energie die gesamt Erdkruste hätte, wenn sie nach innen stürzen könnte. Und jetzt stelle die vor, wie viel Energie Hüllen mit mehr als 1 Sonnenmassen bekommen, wenn sie nach innen stürzen.


Also redest du von einer Implosion. Wo die Äußere Hülle nach innen kollabiert und am Kern abgestoßen wird? Auch hier glaube ich zu wissen, daß eine Implosion anders aussieht, als alles was ich in dem Zusammenhang gesehen habe bei Neutronensternen. Ich meine nicht weiße Zwerge. Hier sind es andere Hintergründe.

Bei der Dichte des schwarzen Lochs sind wir gar nicht so weit auseinander.

Falsifikator schrieb: SLs sind nicht dunkle Materie sagst du, sag ich auch. Es sind SLs. Allerdings könnte die Menge an SLs der Menge an "vermisster" Materie gleichen.

ClausS schrieb: Sie ist völlig unplausibel:
- Wir finden nicht annähernd so viele Schwarze Löcher, um die fehlende Masse erklären zu können.
- Auch z.B. in galaktischen Wolken gibt es keine SLs (die könnte man nämlich sehen).
- Die nötige räumliche Verteilung der Dunklen Materie kann man mit SL nicht erklären.
- SLs werden nicht grundlos als DM ausgeschlossen. Wenn das so einfach wäre, hätte sich bestimmt schon ein Physiker damit seinen Nobelpreis abgeholt.


Hier will ich mich gar nicht auf die Seite der Verfechter von SLs als DM zu sehen, schlagen. Ich weiß tatsächlich nicht, wie weit unsere Technik ist, um SLs aufzuspüren. Ich weiß auch nicht ob es wirklich so viele SLs pro Galaxie geben könnte. Daher gebe ich dir also mal recht.
Es ist dann sinnvoller von einer unentdeckten Materieform auszugehen... :P

Passend zum Thema:




Nachtrag: Quark matter composed of up quarks and down quarks is predicted to be a lower energy state than that which contains strange quarks (strange quark matter), and also lower than the combination of quarks in the form of hadrons found in normal atomic nuclei. Übersetzt heißt das, ein niedriegerer Engergiezustand.

Formation in nature:

ud-matter could be possibly formed during a supernova core collapse from conversion of superheavy nuclei. In this environment there is a high density of electrons and electron neutrinos present. The ud-matter would then end up in neutron stars. ud-matter nuclides may be detectable in cosmic rays.[4]

A star containing a large proportion of ud-matter is called a ud quark star (or udQS). Heavy neutron stars may contain this matter type. Whether they do can be verified by detecting binary neutron star collisions.
Zumindest könnten Quarks hier ebenfalls schon eine Rolle spielen. Also bisher ist alles mit Energiefreisetzung verbunden. Das mit dem energetischen Zustand von Neutronen, gegenüber Protonen und Eletkronen muss ich aber noch finden. Die extreme Stabiltät wäre schonmal ein Anhaltspunkt für einen energetisch besseren Zustand.

Ok, habe es auf Wikipedia gefunden:"Da die Umwandlung der Protonen und Elektronen in Neutronen endotherm ist, wird diese Energie letztlich aus der Gravitation beim Kollaps gespeist."
Du hast recht. Es wundert mich, aber da steht es unmissverständlich. Sorry für die falsche Annahme...

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Was passiert wenn ein Neutronen Stern aufhören würde zu drehen 16 06. 2020 00:41 #71214

Falsifikator schrieb: SLs sind nicht dunkle Materie sagst du, sag ich auch. Es sind SLs. Allerdings könnte die Menge an SLs der Menge an "vermisster" Materie gleichen. Denn es ist eben sehr schwer alle SLs auszumachen.

Nein. die so genannten MACHOS, also Massive Objekte die man nur schwer bis garnicht sehen kann waren eine Zeitlang Kandidaten für die Dunkle Materie. Es wurde aber inzwischen ausgeschlossen das sie einen signifikanten Teil der DM ausmachen können.
Ich würde nicht soweit gehen zu sagen das sie garkeine DM wären. Es sind nur bei weitem nicht genug und sie taugen nicht als Erklärung für alle Effekte die der DM zugesschrieben werden (z.B.in der Hintergrundstrahlung).

Das man schwarze Löcher nicht sehen könnte ist auch nicht ganz richtig. SIe machen sich unter anderem als Gravitationslinsen bemerkbar und man sieht einfach nicht genug davon. Das man wirklich alle SL ausmachen kann ist auch nicht nötig. Wofür gibts Statistik.

assume good faith

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