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Sternenentwicklung

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by

Lucas Warmuth

on 21 October 2014

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Transcript of Sternenentwicklung

Hauptreihenstern
Roter Riese
Roter Überriese
Weißer Zwerg &
Planetarischer Nebel
Gas und Staubwolke
Protostern
Supernova Typ II
Neutronenstern
Schwarzes Loch
massereich
massearm
Sternenentwicklung
Physik GFS von Lucas Warmuth am 22.10.2014
...vom Leben und Sterben eines Sterns
Vielen Dank für
Eure Aufmerksamkeit!

Quellen
Buchquellen:
- LESCH, Harald ; MÜLLER, Jörn: Kosmologie für Fußgänger. Eine Reise durch das Universum, München, 7. Auflage, 2001.

Internetquellen:
http://www.astronomia.de/index.htm?http://www.astronomia.de/sternent.htm
http://www.mpifr-bonn.mpg.de/188614/finn_jaekel.pdf
http://www.drfreund.net/astronomy_starlife.htm
http://www.weltderphysik.de/gebiet/astro/sterne/sternentwicklung/
http://www.weltderphysik.de/gebiet/astro/sterne/sonnenaehnliche-sterne/
http://www.weltderphysik.de/gebiet/astro/sterne/massereiche-sterne/
http://www.weltderphysik.de/gebiet/astro/sterne/sternexplosionen/
http://www.koelner-planetarium.de/tour/stern.html
https://lp.uni-goettingen.de/get/text/7168
https://lp.uni-goettingen.de/get/text/7165
https://lp.uni-goettingen.de/get/text/7180
http://www.ajoma.de/html/sterne.html
http://www.sternwarte-eberfing.de/Fuehrung/Objekbeschreibung/Sternentwicklung.html
http://www.astro-stammtisch.org/wp-content/uploads/2011/05/Sternentwicklung-Lebensgeschichte-der-Sterne.pdf
http://www-eep.physik.hu-berlin.de/~lohse/semws0405/sternentwicklung/sterne.ppt
http://de.wikipedia.org/wiki/Sternentstehung
http://www.mpifr-bonn.mpg.de/473576/starform
http://pluslucis.univie.ac.at/FBA/FBA99/Lenz/1.pdf
http://www.spektrum.de/lexikon/astronomie/sternentstehung/459
http://www.uni-oldenburg.de/fileadmin/user_upload/physik/ag/compphys/download/talks/ralf_klessen.pdf
http://hera.ph1.uni-koeln.de/~ossk/Einfuehrung_Astronomie/Sternentstehung.pdf
http://www.lerntippsammlung.de/Die-Entwicklung-der-Sterne.html
http://www.dagmar-kuntz.de/kosmologie/sterne.shtml
http://www.schlaefendorf.de/schule/physik/kl10/lb2/Physik-10.2.9-Sternentstehung_entwicklung.pdf
http://www.fornoff.homepage.t-online.de/Qastro/4Sterne/sternentwicklung-nach-Hauptreihe.htm
http://www.mirko-hans.de/physik/dateien/kosmos/Sterne_Entstehung_Entwicklung.pdf
http://www.simplyscience.ch/teens-liesnach-archiv/articles/leben-und-sterben-eines-sterns/dossier/24519/item/6.html
http://jumk.de/astronomie/sterne-a/sternleben.shtml
http://www.rhetzel.com/zeitanfang/Sterne.html
http://www.andromedagalaxie.de/html/sterne_leben.htm
Entstehung: vor ca. 4,5 Mrd. Jahren
Sternenentwicklung =
... einige Mio. - 10 Mrd. Jahre
Hertzsprung-Russell-Diagramm
stellt verschiedenste Sternenentwicklungswege dar
eines der wichtigsten astronomischen Diagramme
Veröffentlichung 1912; Entwicklung:
Ejnar Hertzsprung &
Henry Noris Russell

Materialanhäufung in "Globules"

Erreichen einer kritische Masse (Jeans-Masse)
Eigengravitation < auseinander treibender Druck
oft entstehen tausende von Sternen aus einer Gaswolke -> Sternhaufen
Supernovae fördern Protosternenstehung
andauernde Kontraktion -> Temperaturzunahme
Stern strahlt noch kein Licht aus!
genügend Druck & Temperatur (~ 10 Mio. °K)



Mindestmasse: 0,08 Sonnenmassen

= "Geburtsstunde" des Sterns -> eigene Energieerzeugung durch Kernfusion
langandauernder stabiler Zustand (1 Mio. - 100 Mrd. Jahre)
Sternenkern: Fusion H -> He

Aussetzen der Kontraktion
konstante Leuchtkraft + Temperatur
Einstieg ins HRD


stetige Verringerung des H-Anteils im Sternenkern
Verbrauch von 10–20 %: Versiegen der H-Fusion
Sinkender Strahlungsdruck





Kern: Helium fusioniert zu schwereren Elementen
umhüllende Wasserstoffschale: H-Brennen
massearme Sterne: Helium-Flash (Explosion)
Warum Roter Riese?
aufgeblähte Hülle ist nur schwach durch die Schwerkraft an den Sternenkern gebunden
Sternenwind
< 1,4 – 8 Sonnenmassen
extrem dicht & sehr heiß
~ erdgroß
regt zuvor abgestoßenes Gas zum Leuchten an (Planetarischer Nebel)
Verlust der kompletten Außenhülle durch Sternenwind



Gravitation überwiegt, da kein Strahlungsdruck -> Schrumpfen
"Start" als Blauer Riese: unglaublich heiß und massereich
Sternenhülle explodiert
Material geht ins Weltall über
extreme Helligkeit
Masse: 1,4 - 3,2 Sonnenmassen
Masse > 3,2 Sonnenmassen
Gravitation > Kernkräfte


endet in einem einzigem Massenpunkt (= Schwarzes Loch)
extrem hohe Gravitation
"Schluckt" das Licht -> für restliches Universum unsichtbar
viele Details des Prozesses noch
unbekannt
h
e
ine
irl
iss
e
Sternenklassifikation nach Spektren
G2
Fusion zweier Wasserstoffatome
(H-Brennen)
Strahlungsdruck
(-> Kernfusion)
Gravitationskraft
Kräftegleichgewicht
(fester) Platz im HRD
Voraussage über Entwicklungsweg & Lebensdauer
Gravitationskraft gewinnt Oberhand
heftiger Sternwind -> großer Massenverlust
> 4 - 10 Sonnenmassen
Kern kollabiert endgültig
Kollaps der Wolke -> weitere & schnellere Verdichtung
+ Protosolarer Nebel
Planetensystem
Protostern
erneute Kontraktion
Innere wieder heißer als zuvor
großer
Strahlungsdruck
Aufblähen der
Sternhülle
Oberflächen-
vergrößerung
Abkühlung der
äußeren
Schichten
Kern bleibt übrig
langsames Auskühlen
Die Masse macht's!
Zusammenhang zwischen Masse
und Lebensdauer:
je heller & heißer, desto kürzer das Leben
Sterne können mehr als das 60- bis 100-fache der Sonne wiegen
übrig bleibt nur der extrem verdichtete Kern
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