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We study properties of compact stars with the deconfinement phase transition in their interiors. The equation of state of cold baryon-rich matter is constructed by combining a relativistic mean-field model for the hadronic phase and the MIT Bag model for the deconfined phase. In a narrow parameter range two sequences of compact stars (twin stars), which differ by the size of the quark core, have been found. We demonstrate the possibility of a rapid transition between the twin stars with the energy release of about 10 ^52 ergs. This transition should be accompanied by the prompt neutrino burst and the delayed gamma-ray burst.

Es wurde in dieser Arbeit gezeigt, daß es möglich ist, die der Spin-Eichtheorie zugrundeliegende Lagrangedichte so zu verallgemeinern, daß die aus ihr folgende Higgsfeldgleichung eine gravitationsähnliche Wechselwirkung enthält. Der symmetrische Teil des kanonische Energie-Impulstensors des Higgsfeldes tritt als Quelle der symmetrischen Bewegungsgleichung der angeregten Higgsfelder in Erscheinung. Ein Vergleich der zweiten Ordnung des symmetrischen Teils der Higgsfeldgleichung mit der zweiten Ordnung der Einsteingleichung im materiefreien Fall zeigt, daß beide bis auf einen antisymmetrischen Divergenzterm A m n a a der den Energie Impuls-Erhaltungssatz nicht beeinflußt, übereinstimmen. Geht man wegen der Nichtlokalität des EIST's des Gravitationsfeldes, auf der Seite der klassischen Beschreibung zu einem grobkörnigen EIST über, so stimmt dieser mit dem EIST des Higgsfeldes überein. Sieht man von in kleinen Raumzeitvolumen stark uktuierenden Termen ab, so sind die Differentialgleichungen von Gravitations und Higgsfeldwellen bis zur zweiten Ordnung identisch. Betrachtet man eine Raumzeit mit fermionischer Materie, so stimmt die erste Ordnung der Feldgleichungen ebenfalls überein. Die Higgsfeldgleichung in zweiter Ordnung koppelt halb so stark an die fermionische Materie wie es die klassische Gleichung in zweiter Ordnung tut, was auf zusätzliche Spinanteile der Higgsfelder zurückzuführen ist. Die Arbeit hat damit gezeigt, daß die durch das Higgsfeld vermittelte Kraft die Eigenschaften einer gravitativen Wechselwirkung besitzt. Daraus ergibt sich, daß nun folgende Punkte interessant sind: 1) Die in dieser Arbeit nicht betrachteten antisymmetrischen Anteile der Higgsfeldgleichung sollten auf ihre physikalische Relevanz untersucht werden, um eventuell entstehende Torsions und Nichtmetrizitätsanteile aufzuzeigen. 2) Die durch den Divergenzterm auftretenden Unterschiede der zweiten Ordnung der Spin-Eichtheorie mit der klassischen Theorie sollten genauer untersucht werden, um mögliche meßbare Unterschiede offen zu legen und die Interpretation des A m n a a-terms zu klären 3) Die in der Spin-Eichtheorie mögliche mikroskopische Betrachtungsweise sollte man quantentheoretisch formulieren und alle der Spin-Eichtheorie eigenen Felder quantisieren. 4) Der in dieser Arbeit betrachtete Iso-skalare Fall sollte Iso-vektoriell verallgemeinert werden, um so eine Vereinheitlichung mit den anderen drei Wechselwirkungen zu ermöglichen

Recent progress in the understanding of the high density phase of neutron stars advances the view that a substantial fraction of the matter consists of hyperons. The possible impacts of a highly attractive interaction between hyperons on the properties of compact stars is investigated. We find that the equation of state exhibits a second stable minimum at large hyperon contents which is in accord with existing hypernuclear data. This second solution gives rise to new effects for neutron star properties which are similar to the ones proposed for the deconfinement transition to strange quark matter and absolutely stable strange stars. We find that the corresponding hyperstars can have rather small radii of R=6-8 km independent of the mass. PACS: 26.60+c, 21.65+f, 97.60.Gb, 97.60.Jd

Recent progress in the understanding of the high density phase of neutron stars advances the view that a substantial fraction of the matter consists of hyperons. The possible impacts of a highly attractive interaction between hyperons on the properties of compact stars are investigated.We find that a hadronic equation of state with hyperons allows for a first order phase transition to hyperonic matter. The corresponding hyperon stars can have rather small radii of R 8 km.

Kompakte Sterne stellen neben weissen Zwergen und schwarzen Löchern eine der möglichen Endzustände der Evolution von Sonnen dar. Diese extrem dichten astrophysikalischen Objekte können als Restobjekte von massiven Sternen im Zentrum von Supernova-Explosionen entstehen. Allein in unserer Galaxie sind derzeit ca. 1500 solcher Objekte bekannt. Die Materie innerhalb der kompakten Sterne stellt neben der frühen Urknall-Phase, die dichteste, uns zugängliche Energieform im gesamten Universum dar; sie beschreibt den letzten stabilen Zustand bevor die Materie unaufhaltsam kollabiert und durch die Bildung eines Ereignishorizontes von der Aussenwelt abgetrennt wird. Die Eigenschaften der kompakten Sterne werden massgeblich durch zwei fundamentale Kräfte bestimmt: Die Quanten-Chromodynamik (QCD), die den Kräfteaustausch der elementaren Quarks durch farbgeladene Gluonen beschreibt, und die Allgemeine Relativitätstheorie, die die attraktive, gravitative Wechselwirkung der Sterne durch eine Verformung ihrer raumzeitlichen Struktur formuliert. In den ersten beiden Kapiteln der vorliegenden Arbeit wird zunächst die derzeitige Theorie der elementaren Wechselwirkungen mittels einer eichtheoretischen Formulierung beschrieben. Astrophysikalische Folgerungen der Allgemeinen Relativitätstheorie, wie die Raumzeitkrümmung innerhalb und ausserhalb kompakter Sterne und die Theorie schwarzer Löcher werden im Detail diskutiert und mittels dreidimensionaler Diagramme veranschaulicht. Im dritten Kapitel werden die numerisch erhaltenen Resultate der Eigenschaften der kompakten Sterne zusammengefasst und in folgende Gruppen untergliedert: Neutronensterne, Quarksterne, hybride Sterne und Zwillingssterne. Die mögliche Realisierung des Quark-Gluon-Plasmas im Inneren der kompakten Sterne wird diskutiert. Anhand von existierenden und zukünftig geplanten astrophysikalischen Beobachtungsmöglichkeiten (z.B. Gravitationswellendetektoren) wird die experimentelle Überprüfbarkeit der dargestellten Ergebnisse aufgezeigt.