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NATUR UND TECHNIK

ASTRONOMIE

RIESEN UND ZWERGE

DIE ENTSTEHUNG UND ENTWICKLUNG VON STERNEN

A

m klaren Nachthimmel können wir unterschiedlich helle Sterne in vielen Farben erkennen. Doch ein Feldstecher oder ein kleines Teleskop zeigen, dass auch an den vermeintlich leeren Stellen des Himmels immer noch Sterne zu finden sind. Je größer die Teleskope werden, desto mehr Sterne werden sichtbar. Etwa 100 Milliarden befinden sich allein in unserem Milchstraßensystem. Mindestens genauso viele Milchstraßensysteme gibt es. Wo kommen alle diese Sterne her? Welche Eigenschaften haben sie? Was wird aus ihnen?

Wolkige Ursprünge Die Milchstraße ist durchsetzt mit sogenannten Dunkelwolken aus Gas und Staub, die so dicht sind, dass sie das Licht der dahinter liegenden Sterne absorbieren. Die Wolken bestehen zu etwa 90 % aus Wasserstoffgas und zu 10 % aus Heliumgas. Nur etwa 2 % von ihnen enthalten alle anderen natürlich vorkommenden schweren Elemente, die in Supernovae entstehen. Der Staubanteil der Wolken bildet sich u. a. in den Atmosphären alter und kühler Sterne. Dunkelwolken können sowohl einige tausend Lichtjahre als auch wenige Lichtjahre groß sein. Meistens sind sie umso dichter, je kleiner sie sind. Die mittlere Dichte in der Milchstraße beträgt etwa 0,01 Teilchen pro cm3 und steigt in den Dunkelwolken bereits auf 1000 Teilchen pro cm3 an. In den noch dichteren Molekülwolken klettert sie auf etwa 105 Teilchen pro cm3.

Ein Stern entsteht

Sternentstehungsgebiete und junge Sterne, von denen Gasströme ausgehen – die fantastische und extrem detaillierte Aufnahme des Weltraumteleskops Hubble zeigt einen Teil des Carina-Nebels.

Diese Molekülwolken reisen um das Milchstraßenzentrum. Aufgrund ihrer Ausdehnung bewegen sich die Bereiche der Wolke, die sich näher an diesem Zentrum befinden, schneller als die weiter entfernten. Das bedeutet: Die Wolke rotiert. Weil der Drehimpuls erhalten bleibt, müssen auch die späteren Sterne und Planeten rotieren, wobei sie die Drehrichtung der ehemaligen Wolke beibehalten.

Von Anfang an weisen die Molekülwolken kleine Dichteunterschiede auf. Höhere Dichte bedeutet aber auch höhere Gravitationskraft. Gas und Staub der Wolke fließen also dort zusammen, wo die Dichte bereits höher ist. So entstehen extrem dichte, aber kleine Wolken, die Globulen. Werden freie Gase und Moleküle komprimiert, so wie in den Globulen, erhöht sich ihre Temperatur. Dabei nimmt das Gasvolumen zu und liefert einen nach außen gerichteten thermischen Druck, welcher gegen die nach innen gerichtete Schwerkraft der Wolken ankämpft. Überwiegt die Schwerkraft, so endet der Prozess in einem immer dichter werdenden Plasma, in dem die Kernfusion, das heißt die Verschmelzung von Wasserstoff- zu Heliumkernen, einsetzen kann.

Sterne in allen Größen und Farben? Größe und damit auch Masse der Sterne bewegen sich in einem schmalen Bereich, der von 1/10 Sonnenmasse bis zu etwa 100 Sonnenmassen reicht. Es entstehen sehr viel mehr massearme Sterne als massereiche. Die Masse des Sterns ist ein direkter Hinweis auf die Dichte des Sterninneren: Je höher die Masse, desto höher sind die zentrale Dichte, die Temperatur und somit auch die Energieerzeugungsrate. Bei den meisten Sternen herrscht ein Gleichge-

Der Brockhaus Bildung21  

Wissen für das 21. Jahrhundert, Leseprobe

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