Ein Stern ist ein Stern, oder? Sicherlich gibt es einige Farbunterschiede, wenn Sie in den Nachthimmel schauen. Aber im Grunde sind sie alle gleich, große Gasbälle, die bis zu Milliarden von Lichtjahren entfernt brennen, oder? Nun, nicht genau. In Wahrheit sind Sterne so vielfältig wie alles andere in unserem Universum und fallen aufgrund ihrer definierenden Eigenschaften in eine von vielen verschiedenen Klassifizierungen.
Alles in allem gibt es viele verschiedene Arten von Sternen, von winzigen Braunen Zwergen bis hin zu roten und blauen Überriesen. Es gibt noch bizarrere Arten von Sternen, wie Neutronensterne und Wolf-Rayet-Sterne. Und während unsere Erforschung des Universums weitergeht, lernen wir immer wieder Dinge über Sterne, die uns dazu zwingen, uns in unserer Vorstellung von ihnen zu erweitern. Werfen wir einen Blick auf all die verschiedenen Arten von Sternen, die es gibt.
Protostar:
Ein Protostar ist das, was Sie haben, bevor sich ein Stern bildet. Ein Protostern ist eine Ansammlung von Gas, die aus einer riesigen Molekülwolke kollabiert ist. Die Protosternphase der Sternentwicklung dauert etwa 100.000 Jahre. Im Laufe der Zeit nehmen Schwerkraft und Druck zu und zwingen den Protostern zum Zusammenbruch. Die gesamte Energiefreisetzung des Protosterns stammt nur aus der Erwärmung durch die Gravitationsenergie – die Kernfusionsreaktionen haben noch nicht begonnen.
Größentabelle, die unsere Sonne (ganz links) im Vergleich zu größeren Sternen zeigt. Bildnachweis: earthspacecircle.blogspot.ca
T-Tauri-Stern:
Ein T-Tauri-Stern ist ein Stadium in der Entstehung und Entwicklung eines Sterns, kurz bevor er zu einem Hauptreihenstern wird. Diese Phase tritt am Ende der Protosternphase auf, wenn der Gravitationsdruck, der den Stern zusammenhält, die Quelle seiner gesamten Energie ist. T-Tauri-Sterne haben nicht genug Druck und Temperatur in ihren Kernen, um eine Kernfusion zu erzeugen, aber sie ähneln Hauptreihensternen; sie haben ungefähr die gleiche Temperatur, sind aber heller, weil sie größer sind. T-Tauri-Sterne können große Bereiche mit Sonnenfleckenabdeckung haben und haben intensive Röntgenstrahlen und extrem starke Sternwinde. Sterne werden etwa 100 Millionen Jahre im T Tauri-Stadium verbleiben.
Hauptsequenz-Star:
Die Mehrheit aller Sterne in unserer Galaxie und sogar im Universum sind Hauptreihensterne. Unsere Sonne ist ein Hauptreihenstern, ebenso wie unsere nächsten Nachbarn, Sirius und Alpha Centauri A. Hauptreihensterne können in Größe, Masse und Helligkeit variieren, aber sie tun alle dasselbe: sie wandeln in ihren Kernen Wasserstoff in Helium um , eine enorme Menge an Energie freigesetzt.
Ein Stern in der Hauptreihe befindet sich im hydrostatischen Gleichgewicht. Die Schwerkraft zieht den Stern nach innen und der leichte Druck aller Fusionsreaktionen im Stern drückt nach außen. Die nach innen und außen gerichteten Kräfte gleichen sich aus und der Stern behält seine Kugelform. Sterne in der Hauptreihe haben eine Größe, die von ihrer Masse abhängt, die definiert, wie viel Schwerkraft sie nach innen zieht.
Die untere Massengrenze für einen Hauptreihenstern beträgt etwa das 0,08-fache der Sonnenmasse oder das 80-fache der Jupitermasse. Dies ist der minimale Gravitationsdruck, den Sie benötigen, um die Fusion im Kern zu zünden. Sterne können theoretisch die 100-fache Masse der Sonne erreichen.
Roter Riesenstern:
Wenn ein Stern seinen Wasserstoffvorrat in seinem Kern verbraucht hat, stoppt die Fusion und der Stern erzeugt keinen Druck mehr nach außen, um dem Druck nach innen entgegenzuwirken, der ihn zusammenzieht. Eine Hülle aus Wasserstoff um den Kern herum entzündet sich und setzt das Leben des Sterns fort, lässt ihn jedoch dramatisch an Größe zunehmen. Der alternde Stern ist zu einem Roten Riesenstern geworden und kann 100-mal größer sein als in seiner Hauptsequenzphase. Wenn dieser Wasserstoffbrennstoff aufgebraucht ist, können bei Fusionsreaktionen weitere Hüllen aus Helium und noch schwerere Elemente verbraucht werden. Die Lebensphase des Roten Riesen dauert nur wenige hundert Millionen Jahre, bevor ihm der Treibstoff vollständig ausgeht und er zum Weißen Zwerg wird.
Weißer Zwergstern:
Wenn einem Stern der Wasserstoff als Brennstoff in seinem Kern vollständig ausgegangen ist und ihm die Masse fehlt, um höhere Elemente zur Fusionsreaktion zu zwingen, wird er zu einem Weißen Zwergstern. Der nach außen gerichtete leichte Druck der Fusionsreaktion stoppt und der Stern kollabiert unter seiner eigenen Schwerkraft nach innen. Ein Weißer Zwerg leuchtet, weil er einmal ein heißer Stern war, aber es gibt keine Fusionsreaktionen mehr. Ein Weißer Zwerg wird einfach abkühlen, bis er die Hintergrundtemperatur des Universums erreicht. Dieser Prozess wird Hunderte von Milliarden Jahren dauern, so dass sich noch kein Weißer Zwerg wirklich so weit abgekühlt hat.
Roter Zwergstern:
Rote Zwergsterne sind die am häufigsten vorkommenden Sterne im Universum. Dies sind Hauptreihensterne, aber sie haben eine so geringe Masse, dass sie viel kühler sind als Sterne wie unsere Sonne. Sie haben einen weiteren Vorteil. Rote Zwergsterne sind in der Lage, den Wasserstoff-Brennstoff in ihrem Kern zu vermischen, und können so ihren Brennstoff viel länger als andere Sterne konservieren. Astronomen schätzen, dass einige Rote Zwerge bis zu 10 Billionen Jahre brennen werden. Die kleinsten Roten Zwerge haben eine 0,075-fache Sonnenmasse und können eine Masse von bis zur Hälfte der Sonne haben.
Neutronensterne:
Wenn ein Stern die 1,35- bis 2,1-fache Masse der Sonne hat, bildet er nach seinem Tod keinen Weißen Zwerg. Stattdessen stirbt der Stern in einer katastrophalen Supernova-Explosion und der verbleibende Kern wird zu einem Neutronenstern. Wie der Name schon sagt, ist ein Neutronenstern ein exotischer Sterntyp, der ausschließlich aus Neutronen besteht. Dies liegt daran, dass die starke Schwerkraft des Neutronensterns Protonen und Elektronen zusammendrückt, um Neutronen zu bilden. Wenn Sterne noch massereicher sind, werden sie nach dem Auslösen der Supernova zu Schwarzen Löchern anstelle von Neutronensternen.
Überriesensterne:
Die größten Sterne im Universum sind Überriesensterne. Dies sind Monster mit der Dutzendfachen Sonnenmasse. Im Gegensatz zu einem relativ stabilen Stern wie der Sonne verbrauchen Überriesen mit enormer Geschwindigkeit Wasserstofftreibstoff und werden den gesamten Treibstoff in ihren Kernen innerhalb von nur wenigen Millionen Jahren verbrauchen. Überriesensterne leben schnell und sterben jung und detonieren als Supernovae; sich dabei vollständig auflösen.
Wie Sie sehen können, gibt es Sterne in vielen Größen, Farben und Varianten. Zu wissen, was dies ausmacht und wie ihre verschiedenen Lebensstadien aussehen, ist wichtig, wenn es darum geht, unser Universum zu verstehen. Es hilft auch, wenn es um unsere laufenden Bemühungen geht, unsere lokale stellare Nachbarschaft zu erkunden, ganz zu schweigen von der Jagd nach außerirdischem Leben!
Wir haben viele Artikel über Sterne auf Universe Today geschrieben. Hier ist Was ist der größte Stern im Universum? , Was ist ein Binärstern? , Bewegen sich Sterne? , Was sind die bekanntesten Stars? , Was ist der hellste Stern am Himmel, Vergangenheit und Zukunft?
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Wir haben mehrere Episoden von Astronomy Cast über Sterne aufgenommen. Hier sind zwei, die für Sie hilfreich sein könnten: Folge 12: Woher kommen Babystars? , und Folge 13: Wohin gehen Sterne, wenn sie sterben? ?
