Was ist ein Quarkstern?
Ein Quarkstern ist ein vorgeschlagener Sternüberrest eine Stufe jenseits des Neutronensterns: so dicht, dass die Neutronen selbst zerfallen und ihre Quarks frei durch das ganze Objekt streifen. Niemand hat bestätigt, dass es einen gibt, und mehrere Kandidaten sehen verdächtig danach aus.
Ein Neutronenstern ist bereits Materie an ihrer strukturellen Grenze — ein Körper schwerer als die Sonne, gepackt in Stadtgröße, getragen von der Weigerung der Neutronen, denselben Quantenzustand einzunehmen. Doch ein Neutron ist nicht fundamental. Es sind drei Quarks, gebunden von der starken Kraft, und wenn man weiter presst, sollten diese Bindungen der Theorie nach nachgeben und die Quarks sich zu einer einzigen kontinuierlichen Flüssigkeit entkoppeln. Ob die Kerne der schwersten Neutronensterne diese Linie bereits überschritten haben, ist eine der wirklich offenen Fragen der Physik — und sie wird aus unerwarteter Richtung angegangen: Gravitationswellendetektoren können messen, wie stark sich ein Neutronenstern in den letzten Sekunden vor einer Verschmelzung verformt, und diese Verformbarkeit hängt davon ab, woraus er besteht.
Die Pointe ist, dass der entkoppelte Zustand nicht nur erreichbar, sondern womöglich bevorzugt ist. Die Hypothese der seltsamen Materie besagt, dass eine Quarkflüssigkeit aus etwa gleich vielen Up-, Down- und Strange-Quarks der wahre Grundzustand der Materie ist, stabiler als Eisen. Trifft das zu, wird ein Quarkstern überhaupt nicht von der Schwerkraft zusammengehalten. Er ist durch die starke Kraft selbstgebunden, und die Schwerkraft hält ihn lediglich an Ort und Stelle.
Das hat eine sichtbare Folge, und um sie herum ist dieses Modell gebaut. Selbstgebundene Materie braucht keine Kruste und hält keine Atmosphäre: Die Oberfläche ist eine nackte, im Wesentlichen strukturlose Grenze, an der die Dichte über etwa einen Femtometer um vierzehn Größenordnungen fällt. Wo ein Neutronenstern eine gespannte, geäderte Eisenkruste hat, hat dieser einen messerscharfen Rand und sonst nichts. Er wäre zudem kleiner als ein Neutronenstern gleicher Masse — die andere Messgröße, hinter der Astronomen her sind.