Was sind Kugelsternhaufen[1]?

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Was sind Kugelsternhaufen?
Spike Uranus, Sim 8 Kapitel 5 von 12
Was sind
Kugelsternhaufen [1]?
Vor allem sind Astronomen[4]
so eine Art Archäologen[3]. Die
Astronomie[2] ist ja die größte
Art von Ahnenforschung die
man überhaupt betreiben kann.
Und jeder Astronom[4] ist froh
darüber, wenn er etwas findet,
was richtig, richtig alt ist.
Also nicht nur ein bisschen alt,
sondern echt uralt.
Der Messier 80, oder M80, nen[11] in einem Kugelsternwie man es auch kürzer haufen[11] ist wahnsinnig geschreibt. Als Beispiel.
ring[9] und liegt zum Teil bei
unter einem Lichtjahr[12].
Die Sternendichte[8] in einem
Kugelsternhaufen ist 20.000 Nur mal als Vergleich. Unsere
Mal größer als in der Nähe der Sonne[14] hat einen Nachbarn,
Sonne. Die Sterne stehen so Alpha Centauri[13], der ist 4,3
nah beieinander, das sie sich Lichtjahre[12] entfernt.
immer „spüren“ (also gravitatorisch[10]).
In einem Kugelsternhaufen[1]
Und solche Objekte gibt es,
sind die Sterne[11] so dicht geund sogar in der Nähe der Das ist ein Kugelsternhaufen. Der mittlere Abstand von Ster- packt, das sie einen kleineren
Thema 89
Milchstraße. Also nicht irgendwie ganz weit weg oder
sogar am anderen Ende des
Universums[7], nein. Kosmologisch gesehen, eigentlich vor
unserer Haustür. Und weil
man ja wissen will, was sich
vor der eigenen Haustür
abspielt, sei hier ein mal die
Frage gestellt: Was sind
Kugelsternhaufen?
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Was sind Kugelsternhaufen?
Abstand hätten, als unser Son- haufen M22.
nensystem[15] groß ist.
Aus aktuellen Beobachtungen
[1]
Kugelsternhaufen
sind alt, weiß man heute, das es noch
unglaublich dicht gepackt, 151[19] Kugelsternhaufen[1] in
hochgradig interessant und der Milchstraße[21] gibt.
sehr sehr wichtig, für kosmologische[66] Fragestellungen.
Sie bewegen sich auf das Zentrum der Milchstraße[21] zu und
Wie ist das losgegangen?
haben stark elliptische[22] Bahnen.
[1]
Kugelsternhaufen
hat man
schon früher gekannt. Das Und es gibt Kugelsternhaufen
sind ziemlich helle Objekte[15] die 131.000 Lichtjahre von
am Himmel[17] und man hatte der Milchstraße entfernt sind,
mit einem Teleskop[18] bereits aber noch dazugehören!!! Ja
im 17. Jahrhundert welche ja.!!! Und das obwohl die
entdeckt.
Milchstraße „nur“ 100.000
Lichtjahre im Durchmesser
[20]
Johann Abraham Ihle
ent- groß ist.
deckte
Ist das nicht unglaublich?
im Jahre 1655 den KugelsternThema 89
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Man könnte sagen, das die
Kugelsternhaufen so etwas
wie die Urgalaxie abbilden. Es
sind quasi die Überreste von
dem, was da war, bevor sich
die Milchstraße gebildet hat.
Der Stern[11] ist ja eine Fusionsmaschine[25][26] in der Wasserstoff[27] zu Helium[28] fusioniert[26] wird. Und dieser Vorgang hängt nun stark davon
ab, wie schwer der Stern[11] ist,
das heißt, wie viel Gravitation[10] er auf Grund seiner Masse[29] aufbringt. Davon hängt
der Druck[30] ab, der auf den
Kern lastet und die Fusion[26]
vorantreibt.
In der ganz großen Umgebung
unserer Milchstraße[21], im
Halo[23] wie man sagt, da sitzen diese Kugelsternhaufen[1]
und haben typischerweise einige 100.000[1] Sterne[11] und
eine Ausdehnung von ein paar Ist der Stern[11] sehr schwer,
10.000[1] Lichtjahren[12].
drückt das Gewicht[31] des
Sterns[11] stark auf den KernreUnd die Dinger sind alt. Stein aktor[25] in der Mitte und je
uralt. Woher weiß man das?
größer ein Stern[11] ist, desto
schneller
hat
er
alles
[27]
Ja, nun müssen wir mal wieder Wasserstoff
zu Helium[28]
für einen Moment in die Kern- fusioniert[26]
(„zusam[24]
physik abtauchen. Also....
mengebacken“) und er brennt
nach kurzer Zeit aus.
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Wenn ein Stern[11] sein Wasserstoffbrennen[32] hinter sich hat,
beginnen anschließend weitere
Brennphasen[33]. Dann folgt
das Heliumbrennen[34], Kohlenstoffbrennen[35] und so weiter,
bis
aus
dem
[36]
Siliziumbrennen alles zu Eisen[37] fusioniert hat.
Im Jahre 1913, kamen Henri
Norris Russel[39] und Ejnar
Hertzsprung[40]
auf
den
Trichter, dass der Spektraltyp[41], also die Art des
Lichtes[42][43], und die Absolute
Helligkeit[44], also die Strahlungsleistung[45] des Sterns[11],
irgendetwas mit seiner Entwicklung[46] zu tun haben
Wenn also die ersten Brenn- muss.
phasen[33] eines Stern[11] abgeschlossen sind, wird er immer Daraus entstand durch eine
größer, er wird zu einem roten Vielzahl von Messungen[47]
Riesen[38].
das sogenannte HerzsprungRussel-Diagramm[48], welches
Dabei wandert der Stern auf die Leuchtklassenverteilung[41]
einer Linie.
von Sternen[11] darstellt.
Was denn für eine Linie?
Ja, das war so....
Thema 89
Diagonal, in der Mitte durch,
ist die Hauptreihe[49]. Sitzt ein
Stern[11] auf der Hauptreihe[49],
dann ist er ruhig. Dann macht
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er Nichts, was er nicht soll. Er also wann sie die Hauptreihe
verbrennt in Ruhe seinen Was- verlassen haben, erkennen,
serstoff[27] zu Helium[28]. Alles wie alt die Sterne sind.
ist gut.
Wenn man nun beobachtet,
[11]
Hat der Stern seinen Was- das ein Stern[11] schnell ins
serstoff[27] zu Helium[28] ver- Blaue abwandert, dann ist er
brannt[26] und beginnt nun mit sehr groß, und sehr heiß und
weiteren Brennphasen[33], wird sehr jung. Jung heiß hier etwa
er immer heißer und wandert 10 – 20 Millionen Jahre. Das
im Russel-Hertzsprung-Diag- sind die Großen Sterne, wie
ramm[48] immer weiter nach gesagt.
oben.
Wenn man aber in so einem
[11]
[26]
Große Sterne verbrennen
Kugelsternhaufen[1] so einen
viel schneller ihren Wasser- Stern[11] wie die Sonne[14] bestoff[27] und wandern auch viel obachtet, die ja erst nach Milfrüher aus der Hauptreihe[49] liarden[50] von Jahren zu einem
nach oben ab.
Roten Riesen[38] wird, weil sie
erst nach Milliarden von
Wenn man nun einen Kugels- Jahren ihr Innerstes verbrannt
ternhaufen[1] beobachtet, kann hat, dann ist der Stern[11] alt[50].
man an der Spektralklasse,
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Das ist bei Astronomen[4] etwas ganz besonderes. Das
Man hat nun herausgefunden wäre so, als würde ein Archäodass die Sterne[11] in einem loge[3] Bücher[52] aus der SteinKugelsternhaufen[1] alle fast zeit[51] finden.
am selben Tag entstanden
sind. Also nicht wirklich am Die Kugelsternhaufen[1] in und
selbem Tag, aber unglaublich um unsere Milchstraße[21] herflott hintereinander weg. Für um sind die Objekte[53] der ersastronomische Maßstäbe in ei- ten Wahl. Das sind die Objeknem sehr sehr kurzen Zeit- te[53], die gleich nach der Entraum.
stehung des Universums[7] entstanden sind. Also ältere ObUnd sie sind alle alt! Wahn- jekte[53] gibt es fast nicht.
sinnig alt. Sie sind 13 – 14
Milliarden Jahre alt. Also fast Fast? ja.. und zwar...
so alt wie das Universum[7]
selbst. Alle Kugelsternhauf- Man hat Sterne[11] in Kugelen[1] haben fast das gleiche Al- haufen[1] gefunden, die enthalter und sind entstanden[9], be- ten schon mal Metalle[55].
vor die Milchstraße[21] entstand.
Für einen Astrophysiker[59][54]
ist ja alles jenseits von WasSo und nu kommt´s...!!
Thema 89
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serstoff[27] und Helium[28] ein
Metall[55], also auch Kohlenstoff[56], Stickstoff[57] und Sauerstoff[58] und so weiter.
Klingt jetzt komisch, ist aber
so. Das hängt damit zusammen, dass das Universum[7] im
wesentlichen aus Wasserstoff[27] und Helium[28] besteht
und sonst nichts... abgesehen
von ein paar kleinen Anteilen
aller anderen chemischen Elemente[60], aus denen dann so
kleine Krümel wie unsere
Planeten[61] gemacht sind. Also
sind im weitesten Sinne, alle
anderen Elemente[60] uninteressant, von der Menge her für
den Astrophysiker.
Metalle. Wo kommen die her?
Die können sie nur aus einer
Sternpopulation[62] vor ihnen
bekommen
haben.
Ku[1]
gelsternhaufen haben etwa
ein 10.000stel von dem, an
schweren Elementen, was die
Sonne[14] hat. Das sind die
Objekte mit der geringsten
(wie der Astrophysiker sagt)
Metallizität[63].
Woher kommen die schweren
Elemente?
Das Universum[7] hat in den
ersten
3
Minuten
nur
[27]
Wasserstoff
und Helium[28]
gemacht und sonst nichts.
Die ersten Sterne müssen
Zurück zu den Sternen in den riesig gewesen sein. 100,
Kugelsternhaufen. Die haben möglicherweise
1.000
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Sonnenmassen. Aber da ist
auch
wieder
klar,
der
[10]
[30]
gravitatorische Druck auf
den Fusionsapparat[25] im
Inneren[33] des Sterns[11] ist
derart groß, das er seinen Wasserstoff[27] ganz schnell zu
Helium[28] verbrannt hat und
dann schon wieder stirbt. Der
lebt also nur sehr sehr kurz.
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Elementen[60] angereichert war,
haben sich dann die 151[19]
Kugelhaufen[1] entwickelt, die
wir heute kennen. Es waren
am Anfang wahrscheinlich
viel mehr.
Diese Sterne, in Kugelhaufen[1] müssen sich in der protogalaktischen[64] Wolke[65] als
erstes gebildet haben, denn sie
Nach bereits 70tsd – 80.000 sind alt, wahnsinnig alt. Wie
Jahren,
möglicherweise gesagt, rund 14 Milliarden
100.000 Jahren explodieren Jahre.
diese Sterne wieder und
verteilen
ihre
erbrüteten Die sind so wahnsinnig alt,
[60]
Elemente
wieder in ihre dass es bis vor kurzem noch
Umgebung, den Halo[23] der Bücher und Zeitungsartikel
protogalaktischen[64]
Milch- gegeben hat, mit so reißeri[21]
straße .
schen Aufmachern wie: Urknall in der Krise! Man fand
[65]
Und aus diesem Gas , Objekte im Universum, die älwelches bereits mit schweren ter sind, als das Universum
Thema 89
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selbst!
Es gibt mit den Kugelsternhaufen aber immer noch ein
Das ist natürlich Quatsch so riesen Problem!
etwas, weil....
Die ungeklärte Frage ist: Wie,
Die Altersbestimmung im um alles in der Welt, kann eine
Herzsprung-Russel-DiagGaswolke so dicht werden,
[48]
ramm und die darin befind- das dabei (astronomisch gelichen Abknickpunkte, sind sprochen) 500.000 Sterne auf
natürlich nicht so genau, wie einen Schlag entstehen?
man es gerne gehabt hätte.
Das gibt’s doch überhaupt
Nun hat sich das ja auch erle- nicht!
digt. Es gibt im Universum
keine Objekte, die älter sind, Weil... Es ist ja so...
als das Universum.
Nehmen wir mal wieder eine
Das wäre ja Blödsinn, so´was. handelsübliche Gaswolke[65].
Aber es gab da einige Herren Diese Gaswolke[65] ist groß
die da meinten etwas schrei- und schwer und will nun unter
ben zu müssen in Gazetten die ihrer eigenen Schwerkraft[10] in
man hier zu Lande Zeitungen sich zusammen fallen. Das tut
nennt, aber lassen wir das.
sie auch, wenn sie kalt ist. Sau
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kalt!
Dem gegenüber steht der
Druck[30] der Gaswolke[65].
Druck[30] erzeugt Wärme[67], in
diesem Fall Hitze, und zwar
reichlich und satt.
Also, je kälter eine Gaswolke[65] ist, desto eher kann sie
zusammen fallen und Sterne[11]
[46]
entstehen lassen. Wenn
aber Sterne[11][46] entstehen,
sich ein Fusionsprozess[26] einstellt, dann wird es heiß und
die Sterne[11] üben auf ihre
Umgebung einen wahnsinnigen Druck[30] aus.
Ein großer blauer Stern (blauer Nachzügler[68]) bläst schon
mal
einen
wahnsinnigen
Sternwind ab. Der treibt alles
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Material[69][65] von sich weg.
Wie soll dabei eine Gaswol- der Fall.
ke[65] in sich zusammenfallen?
Das heißt jetzt, dass das Hä? Das geht doch gar nicht!
Es scheint innerhalb der Ku[65]
Gas , was eigentlich zu eigelsternhaufen[1] selbstregulienem Stern[11] zusammenfallen Oder nehmen wir kleinere, rende Mechanismen zu geben,
will, wird durch den Stern[11] sonnenähnliche Sterne[11]. Die die diese ungeheure Packungswieder auseinander gedrückt haben am Anfang eine T-Tau- dichte an Sternentstehung[72]
und dadurch am zusammen- ri-Phase[71].
erzeugt.
fallen gehindert. Das ist das
Eine.
Die blasen Jets raus, das es Das ist ein ganz großen Pronur so kracht.
blem in der Astronomie[2] und
Das andere sind Sternexplosibis jetzt noch nicht geklärt.
[70]
[30]
on! Sog. Supernovae
Druck , Druck, Druck, die
Hülle und Fülle und das sollte Aber eines gilt inzwischen als
Das kann ich aber schon mal eigentlich dazu führen, dass sicher: Die Kugelsternhaufen
sagen. Bei einer Supernova[70], die Sterne[11] in einem großen sind kosmologisch gesehen
da geht’s aber mal ganz Zeitraum entstehen und nicht praktisch an einem Tag entschwer zur Sache. Da treibt „an einem Tag“, also fast alle standen, damit müssen wir uns
die Supernova[70] alles in ihrer fast gleichzeitig. Die Sternent- zunächst einmal abfinden.
Umgebung mit einer Ge- stehung[72] müsste eigentlich Und sie weisen darauf hin, das
schwindigkeit von bis zu eini- schön verteilt sein. Einige et- es in der frühen Anfangszeit
gen 10.000Km/sec[70] ausein- was früher, andere etwas spä- der Milchstraße[21] die Mögander.
ter. Das ist offenbar hier nicht lichkeit gab, sehr sehr viele
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Sterne[11] auf einmal zu ma- heraus gekickt werden. Und
chen.
jedes mal wenn ein Stern[11]
den Kugelhaufen[1] verlässt,
Nun, welche Konsequenzen[75] wird der Kugelsternhaufen[1]
entstehen daraus, dass die kompakter.
Sterne sich so dicht gepackt
im Kugelsternhaufen befin- Also wird die Sterndichte gröden?
ßer. Der heraus geschossene
Stern[11] trägt einen Teil der
Wenn so viele so große Mas- Energie[73] mit raus, und auf
sen[29][11] so eng zusammen diese Weise kann die Binsind, dann üben die Gravitati- dungsenergie[74] des Kugelson[10] auf einander aus. Die ternhaufens[1] anwachsen.
„spüren“ sich quasi. Der eine
Stern[11] beschleunigt den an- Dann wird er noch enger und
deren Stern[11] und umgekehrt. noch kompakter.
Das führt nun dazu, das sich
die Sterne[11] in Kugelstern- Das hat natürlich Konsequenhaufen[1] wahnsinnig schnell zen[75].
bewegen.
Im Inneren eines KugelsternDas führt sogar dazu, das Ster- haufens[1] müsste sich mögline[11] aus den Kugelhaufen[1] cherweise irgendwann ein
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Schwarzes Loch[76] bilden kön- Es muss zu Urzeiten mal viel
nen, aber....
mehr von den Kugelsternhaufen[1] gegeben haben, aus deAber hier muss man aufpas- nen sich dann die galaktische
sen, denn ein Schwarzes Scheibe[21] formte.
Loch[76] ist in der Mitte eines
Kugelsternhaufens[1]
noch Weil die galaktische Scheinicht gefunden worden, weil be[21] … die ist ja jung im Verdie Geschwindigkeiten[77] der hältnis zu den KugelsternhauSterne[11] zu einander immer fen[1].
weiter zunehmen und sie sich
irgendwann selbst aus dem Als sich die Milchstraße[21] aus
Kugelsternhaufen[1]
heraus einer Vielzahl von Kugelsternschleudern.
haufen[1] gebildet hat, sind diese quasi zermahlen worden um
[1]
Also Kugelsternhaufen sind zu etwas neuem zu werden.
wahnsinnig alt, es sind die ältesten in der Milchstraße[21] die Wie gesagt 151 sind bekannt
wir
kennen,
wahnsinnig und übrig geblieben und die
[8]
dicht gepackt, aber bisher erzählen uns etwas darüber,
ohne die Bildung eines wie alt die Milchstraße[21] tatSchwarzen Loches[76].
sächlich ist und wann sie angefangen hat, sich zu bilden.
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Und wenn man bedenkt das es
bis vor kurzem noch Leute
gegeben hat, die da sagten, das
ganze
kosmische
Model
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würde ja gar nicht stimmen, da Spruch von Konrad Adenauer: Niemand kann einen davor
es ja Kugelsternhaufen gäbe,
bewahren
klüger
zu
[79]
die älter seinen als das „Man muss nicht immer den werden.“
Universum, dann passt ein selben Standpunkt vertreten.
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Quellennachweis
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http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtjahr
[24] Kernphysik
http://de.wikipedia.org/wiki/Kugelsternhaufen
[13] Alpha Centauri
http://de.wikipedia.org/wiki/Kernphysik
[2] Astronomie
http://de.wikipedia.org/wiki/Alpha_Centauri
[25] Fusionsreaktor
http://de.wikipedia.org/wiki/Astronomie
[14] Sonne http://de.wikipedia.org/wiki/Sonne
http://de.wikipedia.org/wiki/Fusionsreaktor
[3]Archäologe http://de.wikipedia.org/wiki/Arch [15] Sonnensystem
[26] Kernfusion
%C3%A4ologie
http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnensystem
http://de.wikipedia.org/wiki/Kernfusion
[4] Astronom
[16] Astronomische Objekte
[27] Wasserstoff
http://de.wikipedia.org/wiki/Astronom
http://de.wikipedia.org/wiki/Astronomische_Obje http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff
[5] Messier 80
kte
[28] Helium http://de.wikipedia.org/wiki/Helium
http://de.wikipedia.org/wiki/Messier_80
[17] Himmel / Sternenhimmel
[29] Masse http://de.wikipedia.org/wiki/Masse_
[6] Palomar 5
http://de.wikipedia.org/wiki/Sternhimmel
%28Physik%29
http://de.wikipedia.org/wiki/Palomar_5
[18] Teleskop
[30] Druck http://de.wikipedia.org/wiki/Druck_
[7] Universum
http://de.wikipedia.org/wiki/Teleskop
%28Physik%29
http://de.wikipedia.org/wiki/Universum
[19] Entdeckung des ersten Kugelsternhaufens
[31] Gewicht
[8] Sterndichte
http://de.wikipedia.org/wiki/Kugelsternhaufen#Be http://de.wikipedia.org/wiki/Gewichtskraft
http://de.wikipedia.org/wiki/Kugelsternhaufen#U obachtungsgeschichte
[32] Wasserstoffbrennen
ngew.C3.B6hnliche_Sterne
[20] Johann Abraham Ihle
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffbrennen
[9] Kugelsernhaufen-Zusammensetzung
http://de.wikipedia.org/wiki/Johann_Abraham_Ihl [33] Brennphasen eines Sterns
http://de.wikipedia.org/wiki/Kugelsternhaufen#Zu e
http://de.wikipedia.org/wiki/Stern#Letzte_Brennp
sammensetzung
[21] Milchstraße
hasen
[10] Gravitation / Schwerkraft
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[11] Stern http://de.wikipedia.org/wiki/Stern
[23] Halo http://de.wikipedia.org/wiki/Halo_
[35] Kohlenstoffbrennen
[12] Lichtjahr
%28Astronomie%29
http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstoffbrennen
Thema 89
HG: soloton.selfhost.eu:8002:STOA II Uranus
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[36] Siliziumbrennen
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[62] Sternpopulation
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[38] Roter Riese
[50] Hauptreihenstern
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l
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[42] Licht http://de.wikipedia.org/wiki/Licht
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[67] Wärme http://de.wikipedia.org/wiki/W
http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlung
[55] Metall http://de.wikipedia.org/wiki/Metallizit %C3%A4rme
[44] Absolute Helligkeit
%C3%A4t
[68] Blauer Nachzügler
http://de.wikipedia.org/wiki/Absolute_Helligkeit [56] Kohlenstoff
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[45] Strahlungsleistung
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[69] Material
[46] Sternentwicklung
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[70] Supernova
ernentwicklung
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http://de.wikipedia.org/wiki/Supernova
[47] Messung
[59] Astrophysiker
[71] T-Tauri-Stern http://de.wikipedia.org/wiki/Thttp://de.wikipedia.org/wiki/Messung
http://de.wikipedia.org/wiki/Astrophysiker
Tauri-Stern
[48] Hertzsprung-Russel-Diagramm
[60] Chemisches Element
[72] Sternentstehung
http://de.wikipedia.org/wiki/Hertzsprung-Russell- http://de.wikipedia.org/wiki/Chemisches_Element http://de.wikipedia.org/wiki/Sternentstehung
Thema 89
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[73] Energie http://de.wikipedia.org/wiki/Energie
[74] Bindungsenergie
http://de.wikipedia.org/wiki/Bindungsenergie
[75] Konsequenz
http://de.wikipedia.org/wiki/Konsequenz
[76] Schwarzes Loch
http://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzes_Loch
Thema 89
Was sind Kugelsternhaufen?
[77] Geschwindigkeit
http://de.wikipedia.org/wiki/Geschwindigkeit
[78] Konrad Adenauer
http://de.wikipedia.org/wiki/Konrad_Adenauer
[79] Ausspruch von K. Adenauer
http://www.anderauer.ch/text/4712.html
[80] Was sind Kugelsternhaufen? Teil 1
HG: soloton.selfhost.eu:8002:STOA II Uranus
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http://www.youtube.com/watch?
v=IPhjWO5XyE4&list=PL74CFF4C2B87A11BE
[81] Was sind Kugelsternhaufen? Teil 2
http://www.youtube.com/watch?
v=A5Ik9SnB1LE&list=PL74CFF4C2B87A11BE
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