Chandrasekhar-Grenze

Die Chandrasekhar-Grenze bezeichnet die maximale Masse, die ein weißer Zwerg haben kann, ohne durch seine eigene Gravitation zu kollabieren. Dieser Grenzwert liegt bei etwa 1,4 Sonnenmassen. Er wurde vom indisch-amerikanischen Astrophysiker Subrahmanyan Chandrasekhar in den 1930er-Jahren theoretisch hergeleitet, wofür er 1983 den Nobelpreis für Physik erhielt.

Weiße Zwerge sind die ausgebrannten Überreste mittelgroßer Sterne. Ihr Gleichgewicht wird nicht durch Kernfusion aufrechterhalten, sondern durch den sogenannten Entartungsdruck der Elektronen - einen quantenmechanischen Effekt, der verhindert, dass sich die Elektronen im Inneren weiter verdichten. Dieser Druck hat jedoch eine Obergrenze: Übersteigt die Masse des weißen Zwergs die Chandrasekhar-Grenze, kann der Entartungsdruck die Gravitation nicht mehr kompensieren.

Ein isolierter weißer Zwerg kann die Grenze allerdings nicht überschreiten, da er keine Masse mehr hinzugewinnt. Das ist nur in Doppelsternsystemen möglich, durch Akkretion von Materie eines Begleitsterns oder durch die Verschmelzung zweier weißer Zwerge. Nähert sich ein weißer Zwerg aus Kohlenstoff und Sauerstoff der Grenze, zündet meist eine unkontrollierte Kernfusion, die ihn als Typ-Ia-Supernova vollständig zerreißt; seltener kollabiert er zu einem Neutronenstern. Typ-Ia-Supernovae lassen sich auf eine einheitliche Leuchtkraft eichen und gelten daher als kosmische Standardkerzen zur Entfernungsmessung im Universum.