Sternentwickung
milla.fesl
Created on March 30, 2022
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Transcript
Sternentwicklung
Milla fesl 31.03.22
Inhalt
Sternentstehung
Kernfusion
Endzustände
Weiße Zwerge
Neutronensterne
Kollapsare
Hauptreihen-stadium
Rote Riesen
01
05
02
5.1
04
03
5.3
5.2
Sternentstehung
01
1. Sternentstehung
- interstellare Materie (Staub, Gas)
- verdichtet: Wolke -> Baumaterial von Sternen
- Gravitation <-> Gasdruck
- Gravitation muss größer sein als Gasdruck -> Wolke kollabiert
- Teilchen werden nach innen beschleinungt -> Temperatur, Dichte des Zentrums steigen
- irgendwann so heiß&dicht, dass Energie nicht mehr entweichen kann
- Hülle wird immer dünner, Kern immer heißer -> Kernfusion
Kernfusion
02
- Kernbereich ist ein Plasma
- Strahlung wird absobiert, bei niedriger Temperatur als Infrarotsrahlung abgegeben -> Infrarot-/Protostern
- steigende Temperatur -> Wasserstoffbrennen -> Stern ist geboren
- jetzt auf der Hauptreihe im HRD
- auch "Fehlgeburten" -> Brauner Zwerg
2. Kernfusion
Hauptreihenstadium
03
3. Hauptreihenstadium
- Ausgleich der Gravitation durch Gas-/Strahlungsdruck
- Abschätzung der Verweilzeit eines Sterns auf der Hauptreihe -> siehe Bild
- Veränderung des Hauptreihenstadiums -> Stern "wandert" auf HRD
- Ende des HR-Stadiums: kein Wasserstoff mehr im Kern
- Nächster Schritt hängt von Sternmasse ab -> Weißer Zwerg oder Roter Riese
Rote Riesen
04
- Heliumbrennen beginnt (Drei-Alpha Prozess) -> Kohlenstoff
- Hülle aus Wasserstoff fängt an zu fusionieren -> Stern dehnt sich aus -> Roter Riese
- Radien bis zu 100x (+) Sonnenradius
- noch weitere Fusionen können zünden bis Eisen
- relatib geringe Werte für Temperatur, dafür sehr hohe Leuchtkraft
4. Rote Riesen
Endzustände
05
5.1 Weiße Zwerge
- Massenarme Sterne (<1,4 Sonnenmassen)
- Gasdruck fällt weg -> Gravitationskollaps
- Parallel dazu: starke Verdichtung des Kerns
- Dichte unabhängig von Termperatur -> kühlen sehr langsam ab bis "Sternleiche" übrig ist
- Sauerstoff-Kohlenstoff-Plasma kann kristallisieren
5.2 Neutronensterne
- Sternenrest > 1,4 Sonnenmassen
- Gravitationskollaps kann nicht stabilisiert werden
- Theorie: Elektronen dringen in Protonen ein -> Neutronen mit sehr hoher Dichte
- Pulsare entdeckt 1967 -> Magnetfeld sendet Impulse
5.3 Stellare Schwarze Löcher (Kollapsare)
- KEINE supermassiven Schwarzen Löcher
- Restmasse von 2-3 Sonnenmassen können keinen stabilen Zustand erreichen
- Gravitation sehr stark -> Photonen können nicht mehr entweichen
- Physik reicht nicht aus um dies zu erklären
6. Quellen
- https://wissenstexte.de/physik/sterne.htm
- https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/chemie-abitur/artikel/die-entwicklung-der-sterne
- https://www.leifiphysik.de/astronomie/fixsterne/grundwissen/hauptreihenstadium
- https://physik.cosmos-indirekt.de/Physik-Schule/Roter_Riese
- https://www.scinexx.de/dossierartikel/was-von-sternen-uebrig-bleibt/
- https://www.mpifr-bonn.mpg.de/forschung/fundamental/neutronensterne
- Astrophysikbuch