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Lexikon der Astronomie: Vakuumstern

Ein Oberbegriff für stellare Objekte, deren Inneres im Prinzip leer ist. Die spannende Frage ist, was 'Leere' physikalisch eigentlich ist – dazu gleich mehr. Das Äußere des Vakuumsterns muss eine irgendwie geartete, aber wohldefinierte Berandung sein, zum Beispiel eine Materieschale, eine Oberfläche. Die Stabilität im Sinne des hydrostatischen Gleichgewichts muss natürlich ebenfalls gewährleistet sein.

Gravasterne

Die Gravasterne zählen zu den Vakuumsternen. Ihr Inneres ist dem dem Sinne ein Vakuum, weil es frei von gewöhnlicher, baryonischer Materie ist; allerdings ist es angefüllt mit Dunkler Energie. Sie entfaltet eine antigravitative Wirkung und stützt eine dünne Haut ultrarelativistischer Materie stützt. Anmerkung: Der Begriff ultrarelativistisch meint, dass die Schallgeschwindigkeit in der Schalenmaterie gleich der Vakuumlichtgeschwindigkeit ist. Die Materiehaut schließt sich außen an die Vakuumblase ('de-Sitter-Blase') an.
Inzwischen wurden neuere Gravasternlösungen mit anderen Vakuumkernen vorgeschlagen: Die Dunkle Energie im Innern des Gravastern könnte (zumindest in der theoretischen Beschreibung) auch in Form von Phantom-Energie vorliegen (Diplomarbeit M. Vigelius, Landessternwarte Heidelberg 2004) oder auch als so genanntes Chaplygin-Gas (Bilic, Tupper & Viollier JCAP 0602, 013, 2006).

Holosterne

Die Holosterne dürfen auch zur Klasse der Vakuumsterne gezählt werden. Im Gegensatz zu den Gravasternen enthalten sie als Vakuumkern radiale, fraktionierte Strings.

Zum Vakuum im Vakuumstern

Der Terminus 'Vakuum' bezieht sich also lediglich auf eine gewisse Materielosigkeit im Sinne der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART). Dann verschwindet nämlich der Energie-Impuls-Tensor, das Lambda-Glied verschwindet jedoch im Innern von Gravasternen nicht.
In einem absoluten Sinne gibt es ohnehin kein Vakuum, keine absolute Leere, sondern nur ein Quantenvakuum: Virtuelle Teilchenpaare und Nullpunktsfluktuationen füllen jeden Raumbereich aus. Hier beginnt jedoch die Domäne der Quantentheorie und der Quantengravitation wie der Stringtheorien oder Loop-Quantengravitation. Sie können eine neue Wahl für den Energie-Impuls-Tensor der ART inspirieren oder völlig neue Konzepte motivieren. Das führt auf Alternativen zum Konzept des klassischen Schwarzen Lochs der ART.

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  • Die Autoren
- Dr. Andreas Müller, München

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