große Sterne
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Wie lange leben Sterne? und Wie entstehen sie? “Neue” Sterne “Neue” Sterne Was ist ein Stern? Unsere Sonne ist ein Stern • Die Sonne ist ein heißer Gasball • sie erzeugt ihre Energie aus Kernfusion Planeten sind keine Sterne Wo sind die anderen Sterne? Wo sind die anderen Sterne? In der Milchstraße Unser nächster Stern ist Proxima Centrauri 4,2 Lichtjahre entfernt: 265-tausendfache Entfernung Erde-Sonne Wie sehen die anderen Sterne aus? Wie sehen die anderen Sterne aus? Sonne Roter Zwerg Riesenstern Überriese Wie und wo entstehen neue Sterne? Sterne entstehen aus Gaswolken ESA Herschel Teleskop: Sternentstehungsgebiet Rosetta Nebel Hubble Teleskop: “Säulen der Schöpfung” Hubble Teleskop: “Pillars of Creation” Simulation: Paul Clark (Uni Heidelberg) Wie lange leben Sterne? Wie lange leben Sterne? • Sonne “verbrennt” 4 Millionen Tonnen Material in der Sekunde (kleiner Berg mit 100 m Höhe) • der Brennstoff in der Sonne reicht für 10 Milliarden Jahren (4,6 Milliarden Jahre ist die Sonne schon alt) • dicke, große Sterne leben nur sehr kurz: wenige Millionen Jahre • kleine Sterne leben sehr lange: viele Milliarden Jahre Was passiert am Lebensende eines Sterns? Die Sonne wird erst zum “Roten Riesen” ... ... und verendet als “Weißer Zwerg” Riesensterne explodieren zu Supernova und verenden als “Schwarzes Loch” Kreislauf der Sternmaterie aus Sternen werden wieder Gaswolken Was haben wir gelernt? Unsere Sonne ist ein gewöhnlicher Stern Sterne entstehen aus Gaswolken Sterne sind vergänglich kleine Sterne leben länger große Sterne sterben früher Aus toten Sternen werden neue Sterne geboren Die Sonne ist ein Stern • Die Sonne ist ein heißer Gasball • Die Sonne ist unvorstellbare 150 Millionen Kilometer entfernt: • fast das 4000-fache des Erdumfangs • das Licht braucht 8 Minuten von der Sonne zur Erde • die Sonne und alle Sterne haben eine Energiequelle: • Kernfusion:Verschmelzen von Atomkernen (Versuch die Sonne auf der Erde nachzubauen: Fusionsreaktor in Frankreich) • Temperatur im Inneren: 15 Millionen Grad • Temperatur an der Oberfläche: 6 Tausend Grad Unser Sonnensystem: Planeten sind keine Sterne • besteht aus der Sonne und • 8 Planeten: • Merkur • Venus • Erde • Mars • Jupiter • Saturn • Uranus • Neptun • ein Planet hat keine eigene Energiequelle: ohne Sonne/Zentralgestirn wäre es sehr kalt auf der Erde Wo sind die anderen Sterne? in der Milchstraße • die Milchstraße ist eine Galaxie und besteht aus ungefähr 100 Milliarden Sternen • der nächste Stern außerhalb des Sonnensystems ist 4,2 Lichtjahre entfernt: 265-tausendfache Entfernung Erde-Sonne • es gibt noch viele weitere Milchstraßen in unserem Universum: so viel wie Sterne in unserer Galaxie: 100 Milliarden Galaxien Wie sehen die anderen Sterne aus? • die Sonne ist ein (fast) gewöhnlicher Stern es gibt noch • kleine Sterne: • Braune Zwerge (keine richtigen Sterne, da keine Wasserstofffusion): Masse: 1% bis 7% der Sonne • richtiger Stern: mindestens 8% so groß wie die Sonne • sind nicht sehr hell und schwer zu sehen • große Sterne: massereiche Sterne: 10 bis 150 Sonnenmassen • sehr hell: bis zu 10 Millionen mal heller • auch in Nachbargalaxien beobachtbar Wie und wo entstehen neue Sterne? • Sterne entstehen aus Gas und Staubwolken in unserer Galaxie • wenn die Wolken groß genug sind: • Gas zieht sich unter seinem Gewicht zusammen • große Verdichtungen werden so heiß das Kernfusion zündet • ein Stern entsteht • in unserer Milchstraße entstehen 3 bis 5 Sterne im Jahr • die meisten Sterne sind vor vielen Milliarden Jahren entstanden Wie lange leben Sterne? • Alle Energiequellen versiegen • z.B. Öl auf der Erde • Sonne verbrennt 4 Millionen Tonnen Material in der Sekunde • der Wasserstoff in der Sonne ist nach ca. 10 Milliarden Jahren verbraucht (4.6 Milliarden Jahre ist die Sonne schon alt) • dicke Sterne mit mehr als 20 Sonnenmassen leben nur einige Millionen Jahre • kleine Sterne leben sehr lange: viele Milliarden Jahre Was passiert am Lebensende eines Sterns? • unsere Sonne wird erst zum Roten Riesen und dann zu einem weißen Zwerg • große Sterne explodieren: eine Supernova entsteht und enden als Neutronen Sterne oder Schwarze Löcher Was ist eine Supernova? • ein explodierter Stern • früher dachte man ein neuer Stern entsteht (nova = neu) Was ist ein Schwarzes Loch? • ein Objekt so kompakt, dass kein Licht entkommt • im Zentrum unserer Milchstraße existiert ein sehr großes Schwarzes Loch: 4 Millionen mal schwerer als die Sonne Was haben wir gelernt? • Unsere Sonne ist ein gewöhnlicher Stern • Sterne entstehen aus galaktischem Gas & Staub • Sterne sind vergänglich • kleine Sterne leben länger • große Sterne sterben früher Wie entstehen Sterne? Orion Nebel, Aufnahme: Very Large Teleskop (VLT), ESO Chile Supernova 1054, Krebsnebel SN Kassiopeia A Typische Galaxie • Milchstraße besteht aus Sternen (ca. 100 Milliarden) und dem Insterstellaren Medium: Gas + Staub • Sterne entstehen aus Kondensation von Gas + Staub: heute: 3-5 Sterne/Jahr • Lebensdauer von Sternen: Millionen - Milliarden Jahre Edward Barnard 1920er: Entdeckung von Dunkelwolken Molekülwolken: Sternentstehungsgebiete • vorwiegend molekular: H2, CO + Staub • Ausdehnung ~ 10 - 100 pc • Masse ~ 100.000 Msol • Dichte: 100 - 106 cm-3 • sehr kalt: −260° • chaotische Geschwindigkeitsfluktuationen, d.h. Überschall-Turbulenz extrem Vakkum 10^4 - 10^9 ultrahochvakuum < 10^4 Simulation: Paul Clark (Uni Heidelberg) Simulation: Paul Clark (Uni Heidelberg) Simulation: Paul Clark (Uni Heidelberg) Massereiche Sterne Trapez Sternhaufen, NICMOS IDT, NASA WFPC2 Supernovae Krebs Nebel, Aufnahme: HST Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
