Multiwavelength Astronomy

Die Urknalltheorie besagt, dass während der ersten Sekunde des Universums alle Materie in subatomare Teilchen zerlegt wurde. Die starke Kernkraft zog positiv und negativ geladene Quarks zusammen, um positiv geladene Protonen und neutral geladene Neutronen zu bilden. Die starke Kernkraft bindet auch Protonen und Neutronen im Atomkern. Die schwache Kernkraft ermöglichte die Bildung komplexer Atome durch Kernfusion. Wenn es keine starken und schwachen Kernkräfte gäbe, wären Sterne, Galaxien und Planeten niemals entstanden.Starke Kernkraft: Zwei positive Ladungen stoßen sich aufgrund der elektromagnetischen Kraft ab, so dass die starke Kernkraft ihrem Namen gerecht wird, indem sie die intensive Abstoßung zwischen ähnlich geladenen Teilchen überwindet, die im Atomkern koexistieren. Wenn die starke Kernkraft, die Protonen und Neutronen in einem Atom bindet, gebrochen wird, werden dabei extrem energiereiche Photonen freigesetzt.

Schwache Kernkraft: Die schwache Kernkraft kann ein Neutron in einem Prozess namens Kernzerfall in ein Proton verwandeln. Wenn die schwache Kernkraft ein neutral geladenes Neutron in ein positiv geladenes Proton umwandelt, werden subatomare Teilchen nahe der Lichtgeschwindigkeit freigesetzt.

Wenn die Atomkerne zusammenbrechen oder auseinanderbrechen, ändern sie dabei oft ihre Masse. Dieser Gewinn oder Verlust an Masse entspricht auch einem Verlust oder Gewinn an Energie. Die starken und schwachen Kernkräfte ermöglichen es der Spalt- und Fusionsenergie, die verheerende Kraft von Atomwaffen zu erzeugen und den Kern von Sternen anzutreiben.

Hochenergetische Röntgen- und Gammastrahlastronomen untersuchen die Strahlung, die aus der starken und schwachen Kernkraft resultiert, die im Atomkern zusammenbricht. Die elektromagnetische Kraft stößt Protonen voneinander ab, aber extreme hochenergetische Ereignisse wie Supernova-Explosionen und verschmelzende Schwarze Löcher können Protonen zwingen, zusammen zu zerschlagen und ein hochenergetisches Photon freizusetzen.