Wat gebeurt er als een neutronenster aan het einde van zijn leven is?

Het lijkt verstandig even duidelijk te maken waar we het over hebben. Hoe een gewone ster aan z'n einde komt, dat is afhankelijk van de massa van die ster. Lichte sterren veranderen in een witte dwerg, zwaardere sterren veranderen in neutronensterren en hele zware sterren veranderen in een zwart gat.

Een neutronenster is dus al het eindstadium van een ster waarvan de kernmassa voor de implosie tussen 1,4 en 3 maal die van de zon bedraagt. Omdat aan het eind van de levensduur tijdens het supernovastadium van de ster een aanzienlijk deel van de massa wordt weggeblazen is de neutronenster zelf wat minder zwaar. De straal is in de orde van grootte van 10 km.

In een sterkern vindt door de enorme druk van diens massa kernfusie plaats. Waterstofatomen worden samengeperst en door de fusie van de kernen ontstaat er helium. De daarbij vrijkomende energie geeft een tegendruk tegen de zwaartekracht, waardoor er een stabiel systeem ontstaat.

Wanneer de voorraad waterstof opraakt, lijkt de zwaartekracht te winnen maar door de verhoogde druk smelten nu de heliumkernen samen tot koolstof. Dit proces gaat door totdat de sterkern uit ijzer bestaat. Het ineenpersen van ijzerkernen kost meer energie dan het uit fusie kan genereren, de tegendruk neemt explosief af waardoor de ster nu onder zijn eigen gewicht abrupt ineenstort. Deze implosie, en het wegwerpen van de buitenste lagen, noemt men een supernova.

De zwaartekracht wint het nu deels van de "ontaardingsdruk" door het Pauliprincipe, die de elektronen op afstand van de atoomkernen houdt. Hierbij worden de elektronen in de atoomkern geperst. De elektronen smelten samen met de protonen in de kern en vormen zo neutronen. De zwaartekracht is echter niet groot genoeg om helemaal van de ontaardingsdruk te winnen waardoor de neutronen stabiel blijven. De neutronenster bestaat nu enkel uit neutronen en de dichtheid is enorm, doordat het vacuüm tussen atoomkern en elektronen is verdwenen. Eén theelepel 'neutronenster' weegt meer dan 1 miljard ton.

Deze vorm van een compacte bonk materie zal de ster nog heel lang bewaren.

Dankzij de expansie van het heelal zal alle materie uiteindelijk van elkaar 'wegdrijven' vervolgens zullen uiteindelijk zelfs de atomen uit elkaar zullen vallen. Met de enorme krachten binnen een neutronenster zal dit nog veel langer duren, maar ook zij zal uiteindelijk gewoon uit elkaar vallen.

Maar dat is nog theorie en we praten over een toekomst die nog vele, vele miljarden jaren in de toekomst ligt.