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Autor Thema: Sternentwicklung  (Gelesen 7365 mal)

H.J.Kemm

  • Gast
Sternentwicklung
« am: 22. Oktober 2009, 17:50:43 »
Moin,

in diesem Thread beschäftigen wir uns mit dem Leben der Sterne.

Über die Entstehung hatten wir schon diskutiert. Festgestellt haben wir, dass bei der Verdichtung einer Gaswolke einzelne Globulen entstehen aus denen anschließend Protosterne hervorgehen. Während der langsamen Kontraktion setzt der Protostern Gravitationsenergie in Wärme um, die in Form von Infrarotstrahlung abgestrahlt wird, er ist aber noch nicht in einem stabilen Zustand. Die Kontraktion dauert solange, bis die Temperatur im Inneren 3 Mio Kelvin übersteigt, wodurch das Wasserstoffbrennen beginnt und der Strahlungsdruck den Stern stabilisiert. Erst jetzt beginnt sein wahres Leben.
Den Wissenschaftlernist sei langem bekannt, dass massereiche Sterne seltener als massearme Sterne entstehen. Einige Sterne sind sehr massereich, dies aber nicht durch ihre Geburt, sondern durch Sternkollision.

Massereiche und damit heiße Sterne mit mehr als 8 MSo kontrahieren vergleichsweise schnell. Nach der Zündung der Kernfusion treibt die UV-reiche Strahlung die umgebende Globule schnell auseinander und der Stern akkretiert keine weitere Masse mehr.
Sterne zwischen etwa 3 und 8 MSo durchlaufen eine Phase, in der sie Herbig-Ae/Be-Sterne genannt werden, in dieser Phase ist er als Stern schon fertig, akkretiert aber noch einige Zeit Masse aus der noch vorhandenen Globule / Akkretionsscheibe. Auch die masseärmeren Sterne zwischen 0,07 und 3 MSo bleiben nach der Zündung der Kernfusion noch einige Zeit in die Globule eingebettet und akkretieren weiter Masse. In dieser Zeit sind sie nur im infraroten Spektralbereich erkennbar.
Sterne mit nur 0,07 MSo erreichen ebenfalls die nötige Temperatur, um eine Kernfusion zu zünden, allerdings nicht die Fusion von Wasserstoff, sondern nur die von Lithium und Deuterium.

Im Frühstadium des Universums standen für die Sternentstehung nur Wasserstoff und Helium zur Verfügung. Diese Sterne zählt man zur so genannten *Population III*, diese Sterne waren zu massereich und somit kurzlebig, um bis heute zu existieren. Die nächste Generation, *Population-II*-Sterne genannt, existieren noch heute, man findet sie vor allem im Halo der Milchstraße, aber auch in Sonnennähe wurden sie nachgewiesen. Sterne, die später entstanden sind, enthalten von Anfang an einen gewissen Anteil an schweren Elementen, die in früheren Sterngenerationen durch Kernreaktionen erzeugt wurden und beispielsweise über SN-Explosionen die interstellare Materie mit schweren Elementen anreicherten. Die meisten Sterne in der Scheibe der Milchstraße gehören dazu. Man bezeichnet sie als Sterne der *Population I*. (nach WIKIPEDIA zitiert)

Eine Zusammenfasung über Sterne gibt es im Portal von Raumfahrer.net >>>

Jerry

 

H.J.Kemm

  • Gast
Re: Sternentwicklung
« Antwort #1 am: 23. Oktober 2009, 11:53:28 »
Moin,

nicht alle Sterne im Universum sind gleich - schon mit bloßem Auge sind Helligkeits- und kleine Farbunterschiede zu erkennen. Im 19. Jahrhundert entwickelte sich die Spektroskopie der Sterne zu einer wichtigen Analysemethode der Astronomie: Sie zerlegt das Licht , hier die elektromagnetische Strahlung der Sterne in die Regenbogenfarben bzw. die verschiedenen Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums. Die Stellarspektroskopie zeigte, dass die Sterne tatsächlich unterschiedlich hell und heiß sind.

Um da eine Systematik reinzubringen, entwickelten der dänische Fotochemiker Ejnar Hertzsprung und der amerikanische Astronom Henri Noris Russell ein fundamentales Diagramm der Astronomie: das *Hertzsprung-Russell-Diagramm* (HRD).


*HRD*, von links oben nach rechts unten ist die Hauptreihe.
Grafik: NASA

Auf der vertikalen Achse ist die absolute Helligkeit  (Leuchtkraft) der Sterne gegen ihre Spektralklasse (Oberflächentemperatur) auf der horizontalen Achse aufgetragen.
Gut zu erkennen ist die Hauptreihe mit den Hauptreihensternen der Leuchtklasse V, der Unterriesenast mit den Unterriesensternen (IV), der Riesenast mit den Riesensternen (III), Ueberriesensterne (II) und Hyperriesensterne (I). Nicht verzeichnet ist die Gruppe der Unterzwerge (VI), die aus alten, metallarmen Sternen bestehen. Klar zu erkennen sind Weissen Zwerge (VII).

Oft werden Farben genannt, wie blau, über weiss, gelb, orange bis rot, dabei handelt es sich aber nur um eine Definition, die nichts mit den wahren Farben der Sterne zu tun hat. Unsere Sonne scheint also nicht wirklich gelblich, sondern sie ist bloss *gelblich*, dagegen wird die bläuliche Wega als *weiss* definiert.

Unsere Sonne hat folgende Werte: Absolute Helligkeit (V)    +4,83 mag, Oberflächentemperatur 5.778° Kelvin, Klasse G (Calcium (Ca II), Eisen und andere Metalle) / Farbe gelb, MSo = 1)

Die Wissenschaft hat jetzt ein *modernes* Spektralklassensystem, welches aus 7 Grundklassen, sowie 2 Klassen für Braune Zwerge und 3 Unterklassen für durch die Nukleosynthese verursachten chemische Besonderheiten roter Riesensterne.

Hat also der Astronom durch Spektralanlyse entsprechende Daten, dann kann er diesen Stern zuordnen - somit ist die Verständigung in der Wissenschaft optimal.

Jerry



 

H.J.Kemm

  • Gast
Re: Sternentwicklung
« Antwort #2 am: 25. Oktober 2009, 10:19:02 »
Moin,

Sterne werden geboren und sterben – und sie werden sogar wiedergeboren.

Wie lange sie leben und wie sie enden, ist aus ihrer Masse voraussagbar und die allein bestimmt ihren Werdegang.

Leichte Sterne wie unsere Sonne haben ein langes und relativ ereignisloses Leben vor sich. Wenn der Kernbrennstoff dem Ende zu geht, liegt in ihrem Inneren ein unbeweglicher Klumpen aus Helium-Asche. Zu diesem Zeitpunkt verlässt die Sonne den Hauptast des HRD. Der massige Klumpen zieht sich zusammen und wird wärmer. Ihre Hülle dehnt sich aus und bläht sich dabei zu einem *Roten Riesen* auf. Irgendwann ist die Hitze im Inneren so groß (über 100 Mio ° C), dass auch Helium zu Kohlenstoff und Sauerstoff schmilzt. Weil aber die Sonnenhülle außen so dünn ist, kann die Hitze gut abgeleitet werden. Irgendwann sackt sie schließlich in sich zusammen. Ist das letzte Helium-Atom aufgebraucht, bleibt ein mattes Glühen übrig und unsere Sonne als nackter, heißer *weisse Zwerg* aus Kohlenstoff und Stickstoff.


Unsere Sonne vor ihrem Ende


Unsere Sonne nach ihrem Tod

Bei massereichen Sternen wie den *Blauen Riesen* und *Überriesen* läuft der Vorgang anders ab. Diese Giganten des Weltalls leben kurz und heftig und sterben eines gewaltsamen Todes. Nach einer oft sehr kurzen Lebensphase, in Zeitdimensionen des Weltalls gerechnet, nimmt die Hitze im Kern durch den Druck der äußeren Gasmassen zu. Helium verschmilzt zu Kohlenstoff, Kohlenstoff bei 600 Mio ° C zu Neon, Natrium und Magnesium, weiter zu Sauerstoff, Silicium, Schwefel und Phosphor. Silicium verschmilzt schließlich zu Eisen – und Eisen bleibt Eisen. Es ist das stabilste aller Elemente und kann nicht weiter fusionieren. Das ist dann das Ende des Sterns. Denn wenn der Druck auf den Eisenkern zu groß wird, bricht auch die Atomstruktur dieses Elements zusammen. Es kommt zu einer gigantischen Explosion, der Stern zerreißt förmlich, er wird zur *Supernova* und ist ein paar Tage lang heller als alle Sterne einer fernen Milchstraße zusammen.


Ein Gigant kurz vor seinem Tod


Supernova wenige Jahre nach dem Tod des Giganten

Aber das Ende ist auch ein Neubeginn, denn die SN regt die Bildung neuer Sterne an. Die durch die SN entstandenen Gaswolken in der kosmischen Umgebung beginnen zu rotieren, und die bei der Sternexplosion erbrüteten schweren Elemente Kohlenstoff, Silicium, Sauerstoff und Metalle reichern die Materie in solch einer Wolke an, aus der dann ein neuer Stern, oftmals mehrere Sterne, geboren wird. Dabei besteht die Chance, dass auch Planeten entstehen, die dann eine hohe Metallizität besitzen und somit Grundlage für Leben werden können.

Jerry

H.J.Kemm

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Re: Sternentwicklung
« Antwort #3 am: 19. Juni 2010, 03:42:45 »
Moin,

*Spitzer* hat in einer Sternentstehungsregion im Sternbild Perseus ein Objekt entdeckt, was die Wissenschaftler zum Grübeln zwingt.

*IRS2E* in *L1448* ist wohl schon ein Stern, aber vielleicht noch nicht richtig fertig, denn dieses merkwürdige Objekt sendet sehr schwache Strahlung im Millimeterbereich aus, ist aber auf Infrarotaufnahmen im Mikrometerbereich völlig unsichtbar. Eigenartig ist aber, dass das Objekt Gas mit hoher Geschwindigkeit von sich schleudert was darauf hindeutet, dass es ein Magnetfeld besitzen muss. Dies würde bedeuten, dass es sich hier um einen Stern in einer spätere Phase der Sternentstehung handelt. Aber alle bekannten *Protosterne* lassen sich auf Infrarotaufnahmen erkennen, da die Temperatur in dem zukünftigen Stern bereits einige tausend Kelvin beträgt.

Scheinbar handelt es sich bei *IRS2E* um eine Übergangsphase vom fast fertigen Stern zum schon fertigen Stern.    


Bild: trs-new.jpl.nasa.gov/dspace/bitstream/2014/14170/1/00-0575 - L1448

Jerry

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Re: Sternentwicklung
« Antwort #4 am: 26. Januar 2020, 17:11:10 »
"Hitzewelle kündet vom Wachstum eines Sternembryos

Die Vermessung von natürlichen Mikrowellen-Lasern schärft die Erforschung der Entstehung von massereichen Sternen. Eine Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Astronomie."


Künstlerische Darstellung eines Protosterns, der aus einer zirkumstellaren Scheibe Gas akkretiert und wächst. Ein Teil des Materials wird durch Jets senkrecht zur Scheibenebene ausgestoßen. Von der äußeren Hülle fällt weiterhin Gas auf die Scheibe auf. Dies kann Instabilitäten produzieren, was hin und wieder zu verstärktem Einfall auf den Protostern führt. Da Protosterne tief in dichten Wolken eingebettet sind, lassen sie sich nur schwer direkt beobachten.
(Bild: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC ))


Weiter in der Pressemeldung des MPA:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/22012020181640.shtml

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Re: Sternentwicklung
« Antwort #5 am: 29. März 2020, 16:47:01 »
Nachtrag:

"Turbulente Konvektion bestimmt Sternaktivität

Forscherinnen und Forscher werfen ein neues Licht auf die Dynamos in Hauptreihen- und Riesensternen. Eine Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS)."


Ein Blick in das Innere der Sonne und eines weiterentwickelten Riesensterns.
(Bild: MPS / Aalto University / hormesdesign.de)


Weiter in der Pressemitteilung des MPS:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/10032020184518.shtml

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Re: Sternentwicklung
« Antwort #6 am: 09. Juni 2020, 11:13:53 »
"MPE: Doppel-Proto-Sternsystem in Entstehung

Hochauflösende Beobachtungen eines jungen Sternsystems offenbaren eindeutig ein Paar von Proto-Sternen im frühesten Entwicklungsstadium, die tief in die Quelle IRAS 16293-2422 der Ophiuchus-Molekülwolke eingebettet sind. Das Team unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik verwendete das ALMA-Interferometer nicht nur zur Bestimmung der Konfiguration der Strahlungsquellen, sondern auch zur Messung der Gas- und Sternbewegung und damit zur Bestimmung der Masse des jungen Doppelsternsystems. Die beiden nahen Proto-Sterne sind etwas schwerer als bisher angenommen und umkreisen sich einmal in etwa 400 Jahren. Eine Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik (MPE)."


Detailansicht des Doppel-Proto-Sternsystems mit einem Größenvergleich zu unserem Sonnensystem. Der Abstand zwischen den Quellen A1 und A2 entspricht etwa dem Durchmesser der Plutobahn. Die Größe der Scheibe um A1 (nicht aufgelöst) entspricht etwa dem Durchmesser des Asteroidengürtels. Die Größe der Scheibe um A2 entspricht in etwa dem Durchmesser der Umlaufbahn des Saturn.
(Bild: MPE)


Weiter in der Pressemitteilung des MPE:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/09062020105914.shtml

Viele Grüße
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Offline Rücksturz

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Re: Sternentwicklung
« Antwort #7 am: 13. Juni 2020, 10:36:13 »
Ich finde keinen besser passenden Thread:

"Sterne von riesigen magnetischen Flecken heimgesucht

Astronomen haben mit Hilfe von Teleskopen der Europäischen Südsternwarte (ESO) riesige Flecken auf der Oberfläche extrem heißer Sterne entdeckt, die sich in Sternhaufen verstecken. Diese Sterne werden nicht nur von magnetischen Flecken geplagt, einige erleben auch Superflare-Ereignisse, energiereiche Explosionen, die mehrere Millionen Mal stärker sind als ähnliche Ausbrüche auf der Sonne. Eine Pressemitteilung des ESO Science Outreach Network (ESON)."



Astronomen haben mit Hilfe von ESO-Teleskopen riesige Flecken auf der Oberfläche extrem heißer Sterne entdeckt, die sich in Sternhaufen verstecken, die als extreme Horizontalaststerne bezeichnet werden. Dieses Bild ist eine künstlerische Darstellung des Eindrucks eines dieser Sterne und seines riesigen weißlichen Flecks. Der Fleck ist hell, nimmt ein Viertel der Oberfläche des Sterns ein und wird durch Magnetfelder verursacht. Während sich der Stern dreht, erscheint und verschwindet der Fleck auf seiner Oberfläche und verursacht sichtbare Helligkeitsveränderungen.
(Bild: ESO/L. Calçada, INAF-Padua/S. Zaggia)


Weiter in der Pressemitteilung des ESON:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/01062020232625.shtml

Viele Grüße
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Offline aasgeir

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Re: Sternentwicklung
« Antwort #8 am: 13. Juni 2020, 11:48:49 »
"Sterne von riesigen magnetischen Flecken heimgesucht
... Diese Sterne werden nicht nur von magnetischen Flecken geplagt, ... Eine Pressemitteilung des ESO Science Outreach Network (ESON)."...
Rücksturz

Welche Kummerkasten-Person bei ESON hat denn diese Formulierungen verbrochen ??  "heimgesucht", "geplagt" - es handelt sich ja wohl um natürliche Eigenschaften dieses Typs von Sternen und nicht um eine üble Krankheit ! (Corona ist wohl auch verbal sehr ansteckend..)

Offline Rücksturz

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Re: Sternentwicklung
« Antwort #9 am: 13. Juli 2020, 22:00:27 »
"Riesig, rot und voller Flecken

Etwa acht Prozent der Roten Riesen sind von sonnenfleckenähnlichen, dunklen Gebieten überzogen. Sie rotieren schneller als andere Sterne dieser Art. Eine Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung."



Wie Rote Riesen mit Flecken entstehen.
(Bild: MPS / hormesdesign.de)


Weiter in der Pressemitteilung des MPS:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/13072020195559.shtml

Viele Grüße
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Offline Rücksturz

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Re: Sternentwicklung
« Antwort #10 am: 02. August 2020, 15:14:49 »
"Mutterwolke füttert junges Sternentstehungssystem

Erstmalig haben Astronomen ein „Förderband“ beobachtet, das Material vom äußeren Bereich einer dichten Gaswolke in die Nähe eines jungen Sternpaares transportiert. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) und dem französischen Institute de Radioastronomie Millimétrique (IRAM) fanden heraus, das die Gasbewegungen im „Förderband“ dem gravitativen Einfluß des Kerns um das Protosternpaar folgen. Eine Pressemitteilung des MPE."



Mit hochauflösenden Teleskopen können junge Sternentstehungsgebiete in der Perseus Molekülwolke in einer Entfernung von ungefähr 1000 Lichtjahren im Detail beobachtet werden. Das System in dieser Arbeit, genannt Per-emb-2 (IRAS 03292+3039), ist in der Abbildung mit einem weißen Quadrat markiert.
(Bild: MPE)

Weiter in der Pressemitteilung des MPE:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/28072020095000.shtml

Viele Grüße
Rücksturz

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