Ein Stern ist ein Stern, oder? Natürlich gibt es einige Farbunterschiede, wenn Sie den Nachthimmel betrachten. Aber sie sind im Prinzip alle die gleichen großen Kugeln aus brennendem Gas, Millionen, Milliarden von Lichtjahren entfernt, oder? Nicht ganz. In Wahrheit sind Sterne so vielfältig wie alles in unserem Universum und lassen sich aufgrund ihrer Eigenschaften auf eine von vielen Klassifikationen reduzieren.
Im Allgemeinen gibt es viele verschiedene Arten von Sternen, von winzigen braunen Zwergen bis zu roten und blauen Überriesen. Es gibt noch seltsamere Arten von Sternen, wie Neutronen- und Wolf-Rayet-Sterne und theoretische Quarksterne. Und während wir das Universum weiter erforschen, studieren wir weiterhin alles über die Sterne, was uns dazu bringt, unser Weltbild zu erweitern. Werfen wir einen Blick auf die verschiedenen Arten von Sternen.
Protosterne:
Ein Protostern ist das, was vor der Bildung des Sterns selbst passiert. Ein Protostern ist ein Objekt aus Gas, das aus einer riesigen Molekülwolke zusammengebrochen ist. Die Phase der Sternentwicklung - ein Protostern - dauert etwa 100.000 Jahre. Mit der Zeit nehmen Schwerkraft und Druck zu, wodurch der Stern zusammenbricht (sich zusammenzieht). Die gesamte Energiefreisetzung des Protostars erfolgt nur durch die durch Gravitationskontraktion verursachte Erwärmung - thermonukleare Reaktionen haben noch nicht begonnen.
Eine Größentabelle zeigt unsere Sonne (links) im Vergleich zu bekannten riesigen Sternen.
Bild: earthspacecircle.blogspot.ca
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T Stier Sterne:
Der T-Tauri-Stern ist das Stadium in der Bildung und Entwicklung eines Sterns, bevor er zum Hauptreihenstern wird. Diese Phase tritt am Ende der Protosternphase auf, wenn der Gravitationsdruck, der den Stern zusammenhält, die Quelle all seiner Energie ist. T Tauri-Sterne haben nicht genug Druck und Temperatur in ihren Kernen, um eine Kernfusion auszulösen, aber sie sehen nicht wie Hauptreihensterne aus, da sie heller als sie sind, weil sie größer als sie sind. T Tauri-Sterne haben große Sonnenfleckenflächen, intensive Röntgenfackeln und extrem starke Sternwinde. Stars befinden sich seit etwa 100 Millionen Jahren auf der T Tauri-Bühne.
Hauptreihensterne:
Die meisten Sterne in unserer Galaxie und sogar im Universum sind Hauptreihensterne. Unsere Sonne ist ein Hauptreihenstern, genau wie unsere nächsten Nachbarn Sirius und Alpha Centauri A. Hauptreihensterne können in Größe, Masse und Helligkeit stark variieren, aber sie alle tun dasselbe: Sie wandeln Wasserstoff in Helium in ihren Kernen um, indem sie freigesetzt werden riesige Menge an Energie.
Der Hauptreihenstern befindet sich im hydrostatischen Gleichgewicht. Die Schwerkraft zieht den Stern nach innen, der Lichtdruck aller thermonuklearen Reaktionen im Stern drückt nach außen. Diese nach außen und nach innen gerichteten Kräfte gleichen sich aus und der Stern behält eine Kugelform bei. Die Größe der Hauptreihensterne hängt von ihrer Masse ab, die die Schwerkraft bestimmt, die sie nach innen zieht.
Die untere Massengrenze für einen Hauptreihenstern liegt bei etwa 0,08 Sonnenmassen oder 80 Jupitermassen. Dies ist der minimale Gravitationsdruck, der erforderlich ist, um Kernfusionsreaktionen im Kern auszulösen. Theoretisch können Sterne bis zu 100 Sonnenmassen wachsen.
Roter Riese:
Wenn ein Stern alle seine Kernwasserstoffreserven aufgebraucht hat, hören die thermonuklearen Reaktionen auf und der Stern baut keinen Druck mehr nach außen auf, um dem nach innen gerichteten Gravitationsdruck entgegenzuwirken, der den Stern zusammenzieht. Eine Wasserstoffhülle um den Kern beginnt die Fortsetzung des Lebens des Sterns, aber der Stern wird dramatisch größer. Der alternde Stern ist zu einem roten Riesen geworden und könnte 100-mal so groß sein wie ein Hauptreihenstern. Wenn sein Wasserstoffbrennstoff verbraucht ist, werden Helium und dann schwerere Elemente in thermonuklearen Reaktionen verarbeitet. Ein Stern in der Phase des roten Riesen wird nur einige hundert Millionen Jahre dauern, bevor ihm der Treibstoff ausgeht und er zu einem weißen Zwerg wird.
Weißer Zwerg:
Wenn ein Stern den Wasserstoffbrennstoff in seinem Kern vollständig aufgebraucht hat, fehlt ihm die Masse, um schwerere Elemente in thermonuklearen Reaktionen zu verarbeiten, und er tritt in die Phase des Weißen Zwergs ein. Der von thermonuklearen Reaktionen nach außen gerichtete Lichtdruck hört auf und der Stern kollabiert (schrumpft) unter dem Einfluss seiner eigenen Schwerkraft. Der Weiße Zwerg leuchtet nur, weil er einst ein heißer Stern war, aber da darin keine thermonuklearen Reaktionen mehr auftreten, kühlt er sich auf die Hintergrundtemperatur des Universums ab. Dieser Prozess wird Hunderte von Milliarden von Jahren dauern, daher sind die weißen Zwerge noch nicht sehr cool.
Roter Zwerg:
Rote Zwerge sind eine der häufigsten Arten von Sternen im Universum. Sie sind Hauptreihensterne, aber sie haben so wenig Masse, dass sie viel kälter sind als unsere Sonne. Aber ihre Funktion ist anders. Rote Zwerge können Wasserstoffbrennstoff speichern, indem sie ihn in ihrem Kern mischen, und daher können sie ihren Brennstoff viel mehr sparen als andere Sterne. Astronomen glauben, dass einige der Roten Zwerge bis zu 10 Billionen Jahre lang Treibstoff verbrennen können. Die kleinsten roten Zwerge haben ungefähr 0,075 Sonnenmassen und ihre Masse kann bis zur Hälfte der Sonnenmasse betragen.
Neutronensterne:
Wenn die Masse eines Sterns etwa 1,35 - 2,1 Sonnenmassen beträgt, wird er beim Tod nicht zu einem weißen Zwerg. Stattdessen stirbt der Stern in einem katastrophalen Ereignis, das als Supernova bezeichnet wird, 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 ist auf die starke Schwerkraft zurückzuführen, wenn der Stern so stark komprimiert wird, dass alle Protonen und Elektronen zusammengedrückt werden, um Neutronen zu bilden. Wenn die Sterne noch massereicher sind, verwandeln sie sich nach einer Supernova-Explosion in schwarze Löcher.
Überriesen:
Die größten Sterne im Universum sind Überriesen. Dies sind Monster mit einer Masse, die zehnmal größer ist als die Masse der Sonne. Im Gegensatz zum relativ stabilen Stern der Sonne verbrauchen Überriesen ihren Wasserstoffbrennstoff mit einer unglaublichen Geschwindigkeit, und ihr gesamter Brennstoff wird in einigen Millionen Jahren vollständig verbraucht sein. Überriesen leben schnell und sterben jung, explodieren in Supernovae; sich dabei völlig selbst zu zerstören.
Wie Sie sehen können, gibt es Sterne in vielen Größen, Farben und Typen. Zu wissen, was dies erklärt und wie die verschiedenen Lebensabschnitte eines Sterns aussehen, ist wichtig, um unser Universum zu verstehen. Es hilft auch, wenn es darum geht, die lokale Sternengegend zu erkunden, ganz zu schweigen von der Jagd nach außerirdischem Leben!
