Astronomie

Die Entwicklung der Sterne

Wenn wir die Entwicklung der Sterne verstehen, können wir herausfinden, wie unser Universum entstanden ist. Lesen Sie in diesem Artikel alles über die Geburt, das Leben und die Entwicklung von Sternen.

Sterne entstehen, wenn kühle, relativ dichte Wolken (Molekülwolken) aus interstellarem Gas und Staub infolge eines Gravitationskollapses in sich zusammenfallen. In einer Spiralgalaxie wie der Milchstraße wird die Sternentstehung in der Regel ausgelöst, wenn die Gaswolken durch Schockwellen von nahe gelegenen Supernovae komprimiert werden.

Die Geburtsstätte der Sterne

Sterne werden in Regionen mit instabilen Staub- und Gaswolken geboren, die über die äußeren Spiralarme unserer Milchstraße verstreut sind. Hunderte von neugeborenen Sternen werden im Orionnebel aufgezogen, der mit bloßem Auge gerade noch als unscharfer Lichtfleck im Sternbild Orion sichtbar ist.

Die beleuchteten Regionen des Nebels stellen jedoch nur einen kleinen Teil dar, da ein Großteil des Nebels aus dichten Molekülwolken besteht, die das sichtbare Licht absorbieren und nur mit Radiowellen erforscht werden können.

Um die Entwicklung der Sterne und ihre Entstehung zu verstehen, ist es auch wichtig, die Entstehung der Sterne zu kennen.

Die Entstehung von Sternen

Sobald die Wolken zu kollabieren beginnen, zerfallen sie in massive Klumpen, und während diese weiter kollabieren, bewirkt die Gravitationskompression, dass sich die Wolkenklumpen erwärmen, da die potenzielle Gravitationsenergie in Wärme umgewandelt wird. Aus diesen Klumpen entsteht schließlich ein einzelner Stern, zwei Sterne oder sogar ein Stern mit seinem eigenen Planetensystem in der Sternentwicklung.

Wenn der Druck und die Temperatur in diesen Klumpen steigen, bildet sich eine Kugel aus überhitztem Gas, die als Protostern (potenzieller Stern) bezeichnet wird. Dieser Protostern wird weiter kollabieren, bis sich sein Kern einer Temperatur von fast 10 Millionen Kelvin nähert, da dies die erforderliche Temperatur für eine Kernfusion ist.

Der gesamte Entstehungsprozess eines Sterns wie unserer Sonne kann etwa 50 Millionen Jahre dauern. Sobald ein Stern mit der Umwandlung von Wasserstoff in Helium begonnen hat, wird seine restliche Lebensdauer ausschließlich durch seine Masse bestimmt.

Diese Kernreaktion setzt Wärme frei und erzeugt einen Außendruck, der den Stern stützt und vor einem weiteren Gravitationskollaps bewahrt, solange genügend Kernbrennstoff zum Verbrennen vorhanden ist.

Die Zusammensetzung von Sternen

Alle Sterne, die zu diesem Zeitpunkt geboren werden, bestehen zu Beginn aus ungefähr der gleichen Mischung von Rohstoffen: Wasserstoff, der knapp 75 Prozent ausmacht, Helium mit etwas mehr als 25 Prozent und eine kleine Menge schwerer Elemente wie Zink. Sterne früherer Generationen enthielten etwas mehr Wasserstoff und weniger Helium und nur sehr wenige, wenn überhaupt, schwere Elemente.

Es ist ein Glück für uns, dass unsere Sonne vor etwa 4,6 Milliarden Jahren und nicht vor 10 Milliarden Jahren entstanden ist, denn der Mangel an schweren Elementen in frühen Sternen hätte die Entstehung von Leben auf einem der Planeten erschwert.

Das Ende einer Ära in der Entwicklung der Sterne

Nachdem der gesamte leicht verfügbare Wasserstoff in seinem Kern verbraucht ist, kommt die Kernfusion zum Stillstand und der Kern beginnt sich aufgrund der Schwerkraft zusammenzuziehen. Sterne mit Massen zwischen 0,5 und 8 Sonnenmassen (1 Sonnenmasse ist die Masse der Sonne) dehnen sich aus und werden zu Roten Riesen.

Diese massereichen Sterne haben einen Radius, der mehrere hundert Mal so groß ist wie der unserer Sonne, und stoßen schließlich ihre äußere Hülle ab. Das ausgestoßene Material wird als planetarischer Nebel bezeichnet, da sie bei der Beobachtung durch ein optisches Teleskop Riesenplaneten ähneln.

Dieser Ring aus ausgestoßenem Material wird noch etwa 10 000 Jahre lang sichtbar bleiben, bevor er sich allmählich im interstellaren Raum auflöst. Der Stern ist nun tot, da er keinen Brennstoff mehr hat. Alles, was übrig bleibt, ist ein weißer Zwergstern.

Ein gewaltsamer Tod beendet die Entwicklung der Sterne

Die Entwicklung von Sternen mit einer Masse von mehr als 8 Sonnenmassen ist nicht so angenehm, aber viel dramatischer. Aufgrund ihrer schieren Größe verbrauchen diese Sterne ihren Wasserstoffvorrat schneller, allerdings um den Preis einer erheblich verkürzten Lebensdauer. Sobald die Phase der Umwandlung von Wasserstoff in Helium vorbei ist, expandieren sie zu roten Überriesen.

Dies sind die größten Sterne, die es in Bezug auf ihre Radien gibt. Wenn ihre gesamte Energie verbraucht ist, kollabiert der Rote Überriese und explodiert als Supernova, wobei er kurzzeitig mit dem Licht einer Milliarde Sonnen erstrahlt. Der größte Teil des Materials wird in den Weltraum geschleudert. Übrig bleibt ein kugelförmiger Körper von unglaublicher Dichte, der entweder zu einem Neutronenstern oder möglicherweise zu einem Schwarzen Loch kollabiert.

Mehr anzeigen

Ähnliche Artikel

Schaltfläche "Zurück zum Anfang"