Dienstag, 18. Dezember 2012

Das Leben eines Sterns

Ein Stern ist eine selbstleuchtende Gaskugel.

Der Blick in den Nachthimmel verrät uns sofort, dass nicht alle Sterne gleich sind. Einige leuchten heller, andere kann man gerade noch so mit bloßem Auge erkennen. Manche erscheinen uns rötlich, andere bläulich oder auch weiß.

Die Geburt eines Sterns erfolgt aus einer Molekülwolke. Ein Teil dieser Wolke kollabiert und wird so heiß, dass sie nukleare Brennprozesse zündet – der Stern ist geboren.

Sterne leuchten, weil in ihrem Inneren ein chemischer Prozess stattfindet. Wasserstoff verbrennt zu Helium. Dieser Zustand hält für etwa 10 Milliarden Jahre an.

Danach ist nicht mehr genug Wasserstoff da, um den chemischen Prozess aufrecht zu erhalten. Der Stern bläht sich auf – etwa auf das Zehn- bis Tausendfache des Sonnendurchmessers. Seine Oberfläche kühlt sich gleichzeitig auf etwa 2.000 – 4.000 Grad ab. In diesem Stadium werden die Sterne als „Rote Riesen“ bezeichnet.

Irgendwann wirft der Rote Riese seine äußeren Hüllen ab (aus denen planetarische Nebel entstehen). Er ist dann wieder viel kleiner, da nur noch der innere Kern übrig ist. Jetzt bezeichnet man den Stern als „Weißen Zwerg“. In diesem Stadium der Entwicklung sind die Sterne sehr massenreich, jedoch etwa nur so groß wie ein Planet.

Der Weiße Zwerg, der nach Abwurf der Außenhülle eine Oberflächentemperatur von knapp 10.000 Grad hat, kühlt langsam aus, da in seinem inneren keine chemischen Prozesse mehr stattfinden.

Er verblasst immer mehr, bis er letztendlich zu einem schwarzen Zwerg wird – der Stern ist gestorben.

Genau diesen Lebensweg gehen alle Sterne, die am Himmel leuchten, ebenso wie unsere Sonne. Wenn diese zu einem „Roten Riesen“ wird, wird sie die inneren Planeten Merkur und Venus verschlingen, so dass die Erde der innerste Planet des Sonnensystems wird. Leben ist jedoch zu diesem Zeitpunkt bereits keins mehr auf der Erde möglich, da unsere Atmosphäre bereits verdampft ist und der blaue Planet einer brennenden Wüste gleicht.

Weitaus dramatischer ist das Leben eines sehr massenreichen Sterns. Diese Sorte Stern verbrennt seinen Wasserstoffvorrat innerhalb von wenigen Millionen Jahren. Er erzeugt immer schwerere Elemente, schleudert seine Außenhülle schließlich weit von sich und verdichtet sich immer mehr, bis er letztendlich in einer Supernova explodiert und je nach Masse einen Neutronenstern oder ein schwarzes Loch zurücklässt.

Stirbt ein Stern als Neutronenstern, ist seine Masse so sehr verdichtet, dass sie nur noch aus Neutronen besteht. Ein Stern so groß wie eine Erbse würde dann mehrere Millionen Tonnen wiegen. Diese Neutronensterne, werden auch Pulsare genannt. Sie können sich in wenigen Sekunden um die eigene Achse drehen und strahlen nur Licht in einem schmalen, kegelförmigen Strahl ab. Von der Erde aus können sie nur beobachtet werden, wenn dieser Lichtstrahl auf uns zeigt. Dieser Strahl erscheint dann in kurzen Impulsen, ähnlich wie bei einem Leuchtturm.

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