Seltsamer Stern

Ein Seltsamer Stern (auch Strange Star oder Quarkstern) ist ein theoretisch vorhergesagtes Objekt, das noch kompakter als ein Neutronenstern sein könnte. Während ein Neutronenstern überwiegend aus Neutronen besteht, wäre ein Seltsamer Stern vollständig aus sogenannter seltsamer Quarkmaterie (Strange Quark Matter, SQM) aufgebaut: einer Mischung aus Up-, Down- und Strange-Quarks in annähernd gleichen Anteilen.

Die Hypothese geht auf Arnold Bodmer und Edward Witten zurück, die in den 1970er- und 1980er-Jahren vorschlugen, dass Seltsame Quarkmaterie der wahre Grundzustand der Materie bei extrem hohen Dichten sein könnte. Wenn diese Hypothese stimmt, wäre normale Kernmaterie (aus Protonen und Neutronen) metastabil, und beim Überschreiten eines Druckschwellenwerts im Inneren eines Neutronensterns würde die gesamte Materie in Quarkmaterie umgewandelt.

Seltsame Sterne hätten Durchmesser von etwa 10 bis 16 Kilometern (kleiner als typische Neutronensterne mit 20 bis 25 Kilometern) bei vergleichbarer Masse. Ihre Dichte könnte 10^15 Gramm pro Kubikzentimeter erreichen. Anders als Neutronensterne könnten Seltsame Sterne eine scharfe Oberfläche haben, an der die Dichte abrupt auf null fällt, statt eines graduellen Übergangs mit einer festen Kruste.

Bisher konnte kein Seltsamer Stern zweifelsfrei identifiziert werden, doch es gibt Kandidaten. Der kompakte Rest im Supernova-Überrest HESS J1731-347 fiel Forschenden 2022 auf, weil seine geschätzte Masse (rund drei Viertel einer Sonnenmasse) und sein kleiner Radius (etwa 10 Kilometer) mit gängigen Modellen normaler Neutronensterne kaum zu erklären sind. Ein Seltsamer Stern aus Quarkmaterie würde besser passen. Auch der Neutronenstern RX J1856.5-3754 im Sternbild Corona Australis wird seit Jahren als möglicher Kandidat diskutiert, weil seine gemessene Größe kleiner ausfällt als erwartet.

In der Science-Fiction tauchen Quarksterne als exotische Himmelskörper auf. In Alastair Reynolds' Werk werden extreme stellare Überreste als Schauplätze verwendet, und Robert L. Forwards Dragon's Egg (1980) spielt auf einem Neutronenstern, dessen Bewohner in extrem beschleunigter Zeit leben. Das Konzept eines noch dichteren, seltsameren Sterns liegt konzeptionell nah an solchen Extremstern-Szenarien und zeigt, wie die reale Physik kompakter Objekte immer neue Stoffe für die Literatur liefert.