Sterne

Maedchen mit Teleskop

Toll!

Sterne entwickeln und verändern sich im Laufe der Zeit. Es kann Millionen oder auch Milliarden Jahre dauern, bis ein Stern sein Lebenszyklus durchlaufen hat.

Ein Stern ist eine hell leuchtende Kugel aus Gas, dessen Energie durch Kernfusion in seinem Zentrum erzeugt wird. Sterne sind in Galaxien zusammengefaßt. Eine Galaxie enthält nicht nur Sterne, sondern auch Wolken aus Gas und Staub. Diese Wolken werden Nebel genannt, in den Nebeln werden die Sterne geboren. In diesen Nebeln wird Wasserstoffgas durch die Gravitation zusammengezogen. Das Gas fängt an immer schneller zu rotieren. Im Laufe von mehreren Millionen Jahren wird mehr und mehr Wasserstoffgas in die rotierende Wolke hineingezogen. Zusammenstöße zwischen den Atomen heizen die Wolke langsam auf. Hat die Temperatur 15 000 000 Grad Celsius erreicht, so beginnt die Kernfusion im Zerntrum der Wolke. Die enorme Hitze, die bei der Kernfusion abgestrahlt wird, läßt das Gas glühen. Ein Protostern ist entstanden. Dieses ist der erste Schritt in der Entwicklung eines Sterns. Der glühende Protostern häuft auch weiterhin immer mehr Masse an. Die Menge der Masse, die ein Protostern ansammeln kann, ist durch die Menge an verfügbarer Materie im Nebel begrenzt. Hat sich der Stern stabilisiert, so bezeichnet man ihn als ein "Hauptreihenstern". Der neue Stern wird Millionen oder sogar Milliarden Jahre lang leuchten. Während er leuchtet, wird in seinem Zentrum durch Kernfusion Wasserstoff in Helium umgewandelt. Irgendwann beginnt der Kern instabil zu werden und zieht sich zusammen. Die äußere Hülle des Sterns, die immer noch zum größten Teil aus Wasserstoff besteht, fängt an sich auszudehnen. Beim Ausdehnen kühlt sich die Hülle ab und fängt an rot zu glühen. Dabei wird der Stern zu einem "Roten Riesen. Er leuchtet rot, weil er kälter ist als in der Protostern-Phase. Weil sich seine äußere Hülle ausgedehnt hat, wird der Stern als Riese bezeichnet. Die meisten Sterne entwickeln sich in gleicher Weise zum Roten Riesen. Die Masse, die ein Stern hat, entscheidet darüber, welche der folgenen Lebenszyklus-Phasen er durchlebt.

Die Plejaden (M45)
Die Plejaden

Der Katzenaugen-Nebel ist ein Planetarischer Nebel

DURCHSCHNITTLICHE STERNE

Im Stadium des Roten Riesen brennt Wasserstoff in der äußeren Hülle in dem Maße weiter, wie die Temperatur im Inneren des Sterns ansteigt. Bei 200 000 000 verschmilzen die Heliumatome im Zentrum zu Kohlenstoff. Der Rest des Wasserstoffs in der äußeren Hülle wird weggeblasen und bildet einen Ring um das Zentrum des Sterns. Diesen Ring bezeichnet man als "Planetarischer Nebel". Wenn auch die letzten Heliumatome im Zentrum des Stern zu Kohlenstoff verschmolzen sind, beginnt der Stern zu sterben. Die Gravitation läßt die letzten Reste Sternmaterie nach innen fallen und drückt sie zusammen. Dieser Stern ist zu einem extrem dichten Weißen Zwerg geworden. Weiße Zwerge scheinen in einem heißen, weißem Licht. Sie sterben, wenn sie alle ihre Energie verbraucht haben. Der Stern wird dann zu einem Schwarzen Zwerg.

MASSENREICHE STERNE

Erreicht ein massereicher Stern die Roter Riesen-Phase, so steigt die Temperatur während der Fusion von Kohlenstoff aus Helium immer weiter an. Die Schwerkraft drückt die Kohlenstoffatome immer weiter zusammen, bis eine Temperatur 600 000 000 Grad Celsius erreicht hat. Bei dieser Temperatur entstehen aus Kohlenstoffatomen schwere Elemente wie Sauerstoff und Stickstoff. Die Produktion schwerer Elemente geht bis zur Bildung von Eisen weiter. An dieser Stelle hört die Fusion auf, und die Eisenatome fangen an Energie in sich aufzunehmen. Diese Energie wird schließlich in einer mächtigen Explosion freigesetzt, die man Supernova nennt. Eine Supernova kann wolchenlang den Himmel erleuchten. Die Temperatur in einer Supernova kann 1 000 000 000 Grad Celsius erreichen. Derartig hohe Temperaturen können zur Produktion von neuen Elementen führen. Sie können dann in dem Nebel auftauchen, der bei der Supernovaexplosion entstanden ist. Ist der Kern des massiven Sterns nach der Supanovaexplosion 1,4 bis 4 mal so schwer wie unsere Sonne, dann endet der Stern als ein Neutronenstern. Neutronensterne rotieren schnell um ihre eigene Achse und strahlen Radiowellen ab. Wenn die Radiowellen wegen der Rotation des Neutronensterns in Pulsen abgestrahlt werden, so bezeichnet man diesen Neutronenstern als "Pulsar". Der Kern eines Sterns mit 10 oder mehr Sonnenmassen bleibt auch nach der Supernovaexplosion massereich. Keine Fusion findet statt, die den Kern stützen könnte. Daher wird er von seiner eigenen Gravitation verschluckt. Er ist zu einem Schwarzen Loch geworden, das alle Materie und Energie verschlingt, die ihm zu Nahe kommt. Einige schwarze Löcher haben Begleitsterne, von denen sie Gas abziehen. Während das Gas in das Schwarze Loch gezogen wird, heitzt es sich so stark auf, daß es Energie in Form von Röntgenstrahlen abstrahlt.

Eine Frage

Wodurch wird festgelegt wie groß ein Stern wird?

Junge mit Satellit


Wußtest Du schon?


Die Antwort


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StarChild ist ein Service des "High Energy Astrophysics Science Archive Research Center" (HEASARC),  Direktor: Dr. Nicholas E. White, innerhalb des "Laboratory for High Energy Astrophysics" (LHEA) bei der NASA/ GSFC.

StarChild Autoren: Das StarChild Team
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Technische Unterstützung: Sherri Calvo


Übersetzt mit freundlicher Genehmigung von Dr. Laura A. Whitlock.
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