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Nach schwarzen Löchern
sind Neutronensterne
die dichtesten Objekte im Universum.
In ihrem Kern könnte sich
das gefährlichste
Zeug überhaupt befinden.
Seltsame Materie.
Sie ist so andersartig,
dass sie die Regeln
des Universums verändert.
Und vielleicht alles zerstört,
womit sie in Berührung kommt.
Oder sie könnte uns etwas über
den Beginn des Universums verraten.
Vielleicht auch beides.
Um seltsame Materie zu verstehen,
müssen wir zunächst
ein paar Grundlagen erklären.
Was ist ein Neutronenstern?
Und wie bricht seltsame Materie
die Regeln des Universums?
Für dieses Video
müssen wir vieles stark vereinfachen.
Wir sagen dir aber,
wo du weiterlesen kannst,
wenn du mehr wissen willst.
Ein Neutronenstern entsteht,
wenn ein sehr massereicher Stern
in einer Supernova explodiert.
Dann kollabiert der Kern
unter seiner eigenen Schwerkraft.
Die nach innen gerichtete Kraft
ist so stark,
dass sie Atomkerne
und Teilchen zusammenpresst.
Elektronen und Protonen
werden zusammengedrückt.
Und verbinden sich zu Neutronen.
Der sonst leere Raum in den Atomen
ist plötzlich voller Teilchen.
Die einander ausweichen wollen,
aber nicht weg können.
Sie kämpfen mit aller Kraft gegen
die Schwerkraft und den Kollaps.
Siegt die Schwerkraft,
entsteht ein schwarzes Loch.
Siegen die Teilchen,
werden sie zu einem Neutronenstern.
Neutronensterne
sind quasi riesige Atomkerne.
Sie sind so groß wie eine Stadt.
Und so reich
an Masse wie unsere Sonne.
Und jetzt wird es richtig seltsam.
Weil die Bedingungen in einem
Neutronenstern so extrem sind,
ändern sich
dort die Regel der Kernphysik.
Eine seltsame, sehr gefährliche
neue Materie könnte entstehen.
Aber eines nach dem anderen.
Bevor wir Regeln brechen können,
müssen wir sie erstmal kennen.
Atomkerne bestehen aus Protonen
und Neutronen.
Die wiederum bestehen
aus noch kleineren Teilchen.
Sogenannten Quarks.
Quarks sind nicht gerne alleine.
So etwas nennt man
gebundene Teilchen.
Je mehr du versuchst, sie zu trennen,
umso stärker halten sie zusammen.
Auch wenn du
eine Menge Energie benutzt,
dann bilden sie einfach neue Quarks.
Quarks existieren nur gemeinsam.
Als Bestandteile anderer Teilchen.
Einzeln konnten sie noch
nie beobachtet werden.
Es gibt sechs verschiedene Arten
von Quarks.
Aber nur die Up-Quarks
und die Down-Quarks
bilden stabile Verbindungen.
Nämlich als Protonen und Neutronen.
Alle anderen Quarks
zerfallen ziemlich schnell.
In einem Neutronenstern
könnte sich das aber ändern.
In seinem Kern herrschen
so extreme Bedingungen
wie
im Universum kurz nach dem Urknall.
Deshalb sind die Kerne
von Neutronensternen
so etwas wie Fossilien.
Sie gewähren uns einen Einblick
in die Entstehung des Universums.
Verstehen wir,
wie sich Quarks in einem
Neutronenstern verhalten,
erfahren wir dadurch
mehr über das Universum selbst.
Eine Hypothese ist,
dass sich Protonen und Neutronen
in einem Neutronenstern
in ihre Quark-Bestandteile auflösen.
Das heißt Deconfinement.
Die Teilchen liegen dann so dicht,
dass sie zu einer Art Meer aus Quarks
verschmelzen.
Unzählige Teilchen werden so
zu einer einzigen Masse,
die nur noch aus Quarks besteht.
Die sogenannte Quark-Materie.
Ein Stern aus Quark-Materie
heißt Quark-Stern.
Auch wenn er aussieht wie
ein normaler Neutronenstern.
Und jetzt wollen wir endlich
über diese gefährlichste
aller Materien sprechen.
Denn ist der Druck
im Quark-Stern groß genug,
könnte alles noch seltsamer werden.
Buchstäblich.
Im Inneren eines Neutronensternes
könnten sich
"seltsame Quarks" bilden.
Seltsame Quarks haben ganz
merkwürdige nukleare Eigenschaften.
Sie sind schwerer
und irgendwie auch stärker.
Tauchen sie auf,
könnten sie seltsame Materie bilden.
Sie ist vielleicht der ideale Zustand
von Materie.
Perfekte Dichte und Stabilität.
Stabiler als jeder andere Materie
im Universum.
Unzerstörbar.
Sogar so stabil,
dass sie auch außerhalb eines
Neutronensterns bestehen könnte.
Dann hätten wir ein Problem,
sie könnte ansteckend sein.
Dann würde sie alles, mit dem sie in
Berührung kommt, überwältigen.
Und in seltsame Materie verwandeln.
Protonen und Neutronen
würden sich auflösen.
Und Teil des Quark-Meeres werden.
Durch die freigesetzte Energie
würde noch mehr seltsame
Materie entstehen.
Loswerden könnten wir
sie dann nur noch,
indem wir sie in ein
schwarzes Loch schmeißen.
Aber
ist es nicht eigentlich alles egal?
Schließlich passiert das alles nur
im Inneren von Neutronensternen.
Außer, wenn ein Neutronenstern
mit einem anderen Neutronenstern
oder einem schwarzen Loch kollidiert.
Dann spuckt er große Mengen
seines Inneren aus.
Darunter auch kleine Tröpfchen
seltsamer Materie.
Sie heißen Strangelets.
Strangelets haben die gleiche Dichte
wie der Kern eines Neutronensterns.
Sie sind winzig klein,
vielleicht sogar subatomar.
Und selbst die größten Strangelets
sind nicht größer als eine Rakete.
Diese Strangelets können für Mio.
oder Mrd. von Jahren
durch die Galaxie fliegen.
Wie sie zufällig auf einen Stern oder
einen Planeten treffen.
Trifft eines die Erde,
beginnt es sofort,
Materie in seltsamer Materie
umzuwandeln.
Je mehr umgewandelt wird,
umso mehr wächst die Menge
an seltsamer Materie.
Bis alle Atome,
aus denen die Erde besteht,
umgewandelt worden.
Dann ist die Erde
ein heißer Klumpen seltsamer Materie.
Von der Größe eines Asteroiden.
Trifft ein Strangelet die Sonne,
frisst es sie einfach
durch sie durch.
Wie ein Lauffeuer durch den Wald.
Dann kollabiert die Sonne
und wird zu einem seltsamen Stern.
Dadurch verändert sich
zwar die Masse der Sonne nicht sehr,
aber sie ist ein viel weniger hell,
und die Erde vereist.
Und wie bei einem Virus können wir
das Strangelet nicht kommen sehen.
Manchen Theorien zufolge
sind Strangelets sehr verbreitet.
Und es soll in der Galaxie sogar
mehr davon geben als Sterne.
Nach diesen Theorien haben sich
diese Strangelets
kurz nach dem Urknall gebildet.
Als das ganze Universum heiß
und dicht war
wie der Kern eines Neutronensterns.
Als sich das Universum dann ausdehnte
und entwickelte,
haben sie sich um die Schwerkraft von
Galaxien grupppiert.
Strangelets sind vielleicht
sogar so zahlreich und massereich,
dass sie eigentlich
die dunkle Materie sein könnten.
Von der wir glauben,
dass sie die Galaxien zusammenhält.
Vielleicht aber auch nicht.
Das alles sind nur Vermutungen.
Die Erde, die Sonne und die Planeten
sind in den letzten
paar Milliarden Jahren
jedenfalls noch nicht
von Strangelets gefressen worden.
Die Chancen stehen also gut,
dass das sobald nicht passieren wird.
Die Erforschung dieser seltsamen
Objekte könnte uns aber helfen,
mehr über die Entstehung
des Universums zu lernen.
Und wieso es heute so aussieht,
wie es aussieht.
Als die Wissenschaft zum ersten Mal
mit Magneten und Drähten rumspielte,
über Elektronen nachdachte,
konnte niemand die Technologie
der nächsten 100 Jahre voraussehen.
Die Wissenschaft, die sich
heute mit Neutronensternen
und seltsamer Materie befasst,
ist vielleicht der Beginn
einer Zukunft,
von der wir kaum zu träumen wagen.
Vielleicht aber auch nicht.
Die Zeit wird es zeigen.
*Musik und Vogelgezwitscher*
