Stern
Der folgende Artikel beschreibt Sterne im Universum. Andere Bedeutungen des Wortes unter Stern (Begriffsklärung).
Unser Stern, die Sonne
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Mit bloßem Auge kann man in einer klaren Neumondnacht etwa 4000 bis 5000 Sterne sehen; diese Zahl steigt stark an, wenn man ein einfaches Fernglas oder ein Teleskop benutzt. Alle auf diese Art erkennbaren Sterne sind Teil unserer Galaxie, der Milchstraße.
Sterne sind im Universum nicht gleichmäßig verteilt, sondern in Galaxien konzentriert. Galaxien bestehen aus einigen Millionen bis zu Hunderten von Milliarden Sternen und sind wie Inseln im intergalaktischen Raum verteilt.
Innerhalb einer Galaxie sind Sterne teilweise in offenen Sternhaufen oder Kugelsternhaufen zusammengeschlossen. Das Siebengestirn ist ein offener Sternhaufen.
Bei Zustandsgrößen von Sternen nennt man die wichtigsten fundamentale Parameter:
- Oberflächentemperatur
- absolute Helligkeit (Leuchtkraft)
- Schwerebeschleunigung an der Oberfläche
- Rotationsgeschwindigkeit
- Metallizität (Häufigkeit schwerer Elemente)
- Radius
- Masse
Die Oberflächentemperaturen normaler Sterne (d. h. Hauptreihensterne im Hertzsprung-Russell-Diagramm) reichen von etwa 3.000 K bis 45.000 K, ihre Massen von 0,15 bis 60 Sonnenmassen und ihre Radien von 0,2 bis 15 Sonnenradien.
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2 Sternentwicklung 3 Literatur 4 Weblinks |
Ein Stern durchläuft unterschiedliche Stadien von seiner Entstehung bis zu seinem Ende.
Die Bildung eines Sterns läuft nach dem folgenden Schema ab:
Sternentstehung
Zu diesem Zeitpunkt steht fest, ob ein Doppelsternsystem (oder Mehrfachsternsystem) oder ob ein einzelner Stern mit entstanden ist.
Objekte, die nicht die nötige Masse erreichen, um die Kernfusion zu zünden, werden zu braunen Zwergen.
Ein Beispiel für eine aktive Sternentstehungsregion ist NGC3603 im Sternbild Schiffskiel in einer Entfernung von 20.000 Lichtjahren. Beobachtet wird die Sternentstehung mit Hilfe von Röntgenastronomie, also Geräten wie dem Röntgenteleskop Chandra und im infraroten Spektralbereich, da sie dort die auffälligsten Kennzeichen zeigt.
Der Verlauf der weiteren Sternentwicklung ist im Wesentlichen durch die Masse des Sterns gegeben. Ganz allgemein ist die Brenndauer eines Sternes um so kürzer, je massereicher er ist.
Daneben ist der Anteil der Nichtwasserstoffelemente im Stern von Bedeutung. Die Sterne, die sich nach ihrer Entstehung auf der Hauptreihe befinden, werden im Verlauf ihrer Entwicklung größer und entfernen sich so von der Hauptreihe in Richtung Riesenstadium.
Die entstandenen Elemente werden zum grossen Teil wieder in das interstellar Gas eingespeist, aus dem weitere Generationen von Sternen entstehen. Je öfter dieser Prozess bereits durchlaufen wurde, um so mehr sind die Elemente, die schwerer als Helium sind, angereichert. Für diese Elemente hat sich in der Astronomie der Sammelbegriff Metalle eingebürgert. Das sich diese Metalle einigermassen gleichmässig anreichern, genügt es oft, statt der einzelnen Elementhäufigkeiten, die Metallizität anzugeben. Sterne, deren relative Häufigkeitsmuster von diesem Schema abweichen, werden als chemisch pekuliar bezeichnet.
Der Endzustand eines Sterns hängt von seiner Masse nach Abschluss aller Brenn- und Massenabstoßvorgänge ab.
Sternentwicklung
Elemente schwerer als Eisen entstehen nur entweder in kohlenstoffbrennenden Riesensternen durch das Einfangen von Nuklearteilchen, oder in der ersten, explosiven Phase einer Supernova. Die beiden s (für slow) und r (für rapid) genannten Prozesse führen im Endergebnis zu deutlich unterscheidbaren Signaturen in den Elementhäufigkeiten.
Ob eine solche Supernova den Stern vollständig zerreißt, ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch entsteht, hängt von Einzelheiten der Explosion ab, die z.B. von der Rotation des Vorläufersterns oder dessen Magnetfeld beeinflusst werden. Theoretisch existiert als Ergebnis einer Supernova auch eine Lösung für einen Quarkstern, der physikalisch zwischen einem Neutronenstern und schwarzem Loch liegt, einen praktischen Nachweis hierfür gibt es noch nicht.
Die meisten Sterne durchlaufen instabile Phasen in ihrem Lebenszyklus und werden zeitweise zu veränderlichen Sternen, besonders zu Pulsationsveränderlichen.
Literatur
Weblinks
Siehe auch: Sternbenennung, Fixstern, astronomische Objekte
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