Wie entstehen Sterne?
Antworten
Die Entstehung von Sternen ist ein sehr interessanter Prozess. Sterne werden in Nebeln geboren.
Nebel sind eigentlich Staubwolken im interstellaren Raum. Eine interstellare Wolke befindet sich normalerweise im hydrostatischen Gleichgewicht, das heißt, es besteht ein Gleichgewicht zwischen Gravitationskraft und Gasdruck. Wenn eine Wolke jedoch dicht und kalt genug ist, würde die Gravitationskraft den Gasdruck überwiegen, was zum Gravitationskollaps der Wolke führt.
- PROTOSTAR-STUFE – Während die Wolke weiter zusammenbricht, kollabiert das Zentrum des Klumpens zu einem dichten, gravitativ stabilen Kern, der als Protostern bekannt ist und sich bei weiterer Kontraktion erwärmt. Der Protostern wächst, indem er mehr Material aus der umgebenden Molekülwolke ansammelt, wodurch sein Kern dichter und heißer wird. Aufgrund der Erhaltung des Drehimpulses bewegt sich dieses Material spiralförmig auf den Stern zu und bildet eine Materialscheibe, die den Stern umkreist und sich in hellen Ausbrüchen langsam auf den Stern ansammelt und so die umgebende Wolke erleuchtet.
So etwas wie auf dem Bild gezeigt. - NEUGEBORENER STERN – Mit jedem Akkretionsstoß wird der Stern heißer und massereicher. Es wird ein Punkt erreicht, an dem die Temperatur so stark ansteigt, dass eine Kernfusion stattfindet. Zunächst kann der Stern nur Deuterium verbrennen, aber je heißer er wird, desto mehr verbrennt er Wasserstoff, genau wie unsere eigene Sonne. Der Stern beginnt nun ziemlich hell zu leuchten und die Strahlung des Sterns verhindert, dass sich weiteres Material auf den Stern ansammelt, und kann sogar das verbleibende Material in der Scheibe, die den Stern noch umgibt, zerstreuen.
Sobald der Stern mit der Kernfusion von Wasserstoff zu Helium beginnt, sagen wir, dass der Stern geboren ist.
Die Wasserstofffusion ist für die meisten Sterne eine natürliche Energiequelle. Die Sterne verschmelzen leichtere zu schwereren Elementen weiter, bis sie die Ordnungszahl von Eisen erreichen. An diesem Punkt sind die abstoßenden Kräfte stärker und die Fusion wird zu einem endothermen Prozess, der Energie erfordert.
Elemente, die schwerer als Eisen sind, entstehen nur bei Supernova-Explosionen.
Quellen – Google-Bilder
Sterne entstehen aus Gaswolken (Nebeln). Das Gas unterliegt der Schwerkraft. Wenn das Gas aufgrund von Turbulenzen zu verdichten beginnt, wird es in bestimmten Bereichen dichter und somit nimmt die Gesamtschwerkraft pro Quadratmeter in diesem Bereich zu. Dies wiederum „zieht“ mehr umgebende Gase an und somit nimmt die Größe dieses Gasbündels zu, wenn die Gaswolke kollabiert.
Wenn die Größe dieses Gasbündels groß genug wird, steigt der Druck im Zentrum so stark an, dass es sich zu erwärmen beginnt. Dieses warme Zentrum wird eines Tages zum Star werden.
Wenn es seine Reife erreicht, werden die Hitze und der Druck im Zentrum so groß, dass eine Kernfusion stattfindet, bei der schwerere Elemente wie Wasserstoff bis hin zu Eisen entstehen, während der Sternkern in sich zusammenfällt.
Dies wiederum könnte dazu führen, dass der Stern pulsiert, wenn dieser Prozess nicht gleichmäßig abläuft, was wiederum dazu führt, dass er seine äußeren Schichten abwirft.
Wenn alle äußeren Schichten abgeworfen wurden, bleibt am Ende nur noch der extrem heiße Kern, oder besser gesagt, ein Weißer Zwerg. Unserer Sonne wird höchstwahrscheinlich dieses Schicksal widerfahren. Da kein Treibstoff mehr vorhanden ist, wird dieser Weiße Zwerg schließlich abkühlen und „verschwinden“, es sei denn, er ist groß genug, sodass der Elektronendruck den Kern nicht vor einem weiteren Kollaps schützen kann.
Befindet sich dieser Stern jedoch in einem Doppelsternsystem, „stiehlt“ er den anderen Sternen in seiner Nähe Gase, weil er so viel Masse hat, die auf so kleinem Raum verdichtet ist. Dies wird so lange andauern, bis eine Nova stattfindet, bei der die äußeren Gasschichten, die sie den nahegelegenen Sternen „gestohlen“ hat, aufgrund eines Ausbruchs der Kernfusion aus dem Kern herausgeschleudert werden.
Manchmal stoßen Weiße Zwerge so viel dieser Gase aus, dass sie vollständig explodieren, was wir als Supernova kennen.
Bei sehr großen Sternen wird der Stern weiterhin schwerere Elemente bilden, um den Kern vor dem Kollaps zu schützen. Wenn er jedoch keine schwereren Elemente mehr bilden kann, liegt der Kern „frei“ und kann von einem Durchmesser von einigen tausend Kilometern auf nur noch wenige tausend Kilometer schrumpfen ein paar Meilen. Die äußere Schicht kollabiert zunächst mit dem Kern, prallt dann aber aufgrund der enormen Energie, die freigesetzt wird, zurück und wird gewaltsam nach außen geschleudert.
Wenn diese Supernova auftritt und der Kern groß genug ist (1,4 bis 3 Sonnenmassen), setzt sich der Kollaps noch weiter fort, wobei der Druck so groß wird, dass sich Elektronen und Protonen zu Neutronen verbinden. Offiziell hätte man jetzt einen Neutronenstern, der wie der Weiße Zwerg sehr dicht, aber recht klein ist und eine große Massemenge auf einen kleinen Bereich komprimiert. Der Neutronenstern hat jedoch viel mehr Masse und ist viel, viel dichter verdichtet.
Sie verfügen außerdem über extrem starke Magnetfelder, die Atomteilchen um ihre Pole herum beschleunigen und einen starken Strahl erzeugen, den wir als pulsierendes Licht beobachten können, wenn er direkt auf die Erde gerichtet ist. In diesem Fall würden wir es einen Pulsar nennen.
Wenn der Kern bei einer Supernova größer als 3 Sonnenmassen ist, kommt es zu einem weiteren Kollaps, bei dem der Kern in ein Schwarzes Loch kollabiert. Durch die extrem große Masse, die auf eine unendlich kleine Fläche verdichtet ist (Singularität), wird die Schwerkraft so groß, dass nicht einmal Licht ihr entkommen kann. Aus diesem Grund können wir sie nicht direkt sehen. Wenn dieses Ereignis jedoch in einem Doppelsternsystem auftritt, stiehlt das Schwarze Loch Gase von den umliegenden Sternen, die dann das Schwarze Loch umgeben, und da die Gase extrem stark erhitzt werden Bei höheren Temperaturen emittieren sie Röntgen- und Gammastrahlen, die wir dann erkennen können, um zu bestätigen, dass es sich um ein Schwarzes Loch handelt.
Je mehr Materie das Schwarze Loch ansaugt, desto größer wird die Schwerkraft und damit auch die Fläche, die von der Schwerkraft beeinflusst wird. Der betroffene Bereich ist groß, es gibt jedoch eine Grenze in Bezug auf die Entfernung vom Kern, in der Licht noch der Anziehungskraft entkommen kann. Diese „Schwelle“ wird als Ereignishorizont bezeichnet. Sobald Sie näher kommen, kann sich nichts mehr dem Sog entziehen.
Wenn man auf die Nova und Supernova zurückblickt, entsteht ein gewisser Phönixeffekt. Denn beim Tod dieser Sterne werden die Elemente, aus denen sie bestanden, auf die übrigen umgebenden Systeme verteilt, was letztendlich zur Geburt neuer Sterne und Planetensysteme führen würde, die wiederum demselben Lebenszyklus folgen.