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Astronomie 101 – Lernen über Sterne

Astronomen werden oft nach Objekten im Kosmos gefragt und wie sie entstanden sind. Insbesondere Sterne faszinieren viele Menschen, insbesondere weil wir in einer dunklen Nacht so viele von ihnen sehen können. Also, was sind sie?

Sterne sind massiv leuchtende Kugeln aus heißem Gas. Diese Sterne, die Sie mit bloßem Auge am Nachthimmel sehen, gehören alle zur Milchstraße. dem riesigen Sternensystem, das unser Sonnensystem enthält. Es gibt ungefähr 5.000 Sterne, die mit bloßem Auge gesehen werden können, obwohl nicht alle Sterne zu jeder Zeit und an jedem Ort sichtbar sind. Mit einem kleinen Teleskop können Hunderttausende von Sternen gesehen werden.

Größere Teleskope können Millionen von Galaxien zeigen, die über eine Billion oder mehr Sterne haben können. Es gibt mehr als 1 x 10 22 Sterne im Universum (10.000.000.000.000.000.000.000). Viele sind so groß, dass sie Erde, Mars, Jupiter und Saturn verschlingen würden, wenn sie den Platz unserer Sonne einnehmen würden. Andere, weiße Zwergsterne genannt, sind etwa so groß wie die Erde, und Neutronensterne haben einen Durchmesser von weniger als 16 Kilometern.

Unsere Sonne ist ungefähr 150 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, 1 astronomische Einheit (AU). Der Unterschied in seinem Aussehen zu den am Nachthimmel sichtbaren Sternen ist auf die Nähe zurückzuführen. Der nächstgelegene Stern ist Proxima Centauri, 4,2 Lichtjahre (40,1 Billionen Kilometer) von der Erde entfernt.

Sterne gibt es in einer Vielzahl von Farben, von tiefrot über orange und gelb bis hin zu intensivem Weiß-Blau. Die Farbe eines Sterns hängt von seiner Temperatur ab. Kühlere Sterne sind in der Regel rot, während die heißesten blau sind.

Sterne werden auf viele Arten klassifiziert, auch nach ihrer Helligkeit. Sie sind auch in Helligkeitsgruppen unterteilt, die als Größen bezeichnet werden. Jede Sterngröße ist 2,5-mal heller als der nächst niedrigere Stern. Die hellsten Sterne werden jetzt durch negative Zahlen dargestellt und können schwächer als die 31. Größe sein. 

Sterne – Sterne – Sterne

Sterne bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff, kleineren Mengen Helium und Spuren anderer Elemente. Selbst die am häufigsten vorkommenden anderen in Sternen vorhandenen Elemente (Sauerstoff, Kohlenstoff, Neon und Stickstoff) sind nur in sehr geringen Mengen vorhanden.

Trotz der häufigen Verwendung von Sätzen wie „die Leere des Raums“ ist der Raum tatsächlich voller Gase und Staub. Dieses Material wird durch Kollisionen und Druckwellen explodierender Sterne komprimiert, wodurch sich Materieklumpen bilden. Wenn die Schwerkraft dieser protostellaren Objekte stark genug ist, können sie andere Materie für Brennstoffe ansaugen. Während sie weiter komprimieren, steigen ihre Innentemperaturen bis zu dem Punkt an, an dem sich Wasserstoff bei der Kernfusion entzündet. Während die Schwerkraft weiter zieht und versucht, den Stern auf die kleinstmögliche Größe zu kollabieren, stabilisiert die Fusion ihn und verhindert eine weitere Kontraktion. Somit kommt es zu einem großen Kampf um das Leben des Sterns, da jede Kraft weiter drückt oder zieht.

Wie produzieren Sterne Licht, Wärme und Energie?

Es gibt verschiedene Prozesse (thermonukleare Fusion), bei denen Sterne Licht, Wärme und Energie erzeugen. Am häufigsten kommt es vor, wenn sich vier Wasserstoffatome zu einem Heliumatom verbinden. Dadurch wird Energie freigesetzt, die in Licht und Wärme umgewandelt wird.

Schließlich ist der größte Teil des Kraftstoffs, Wasserstoff, erschöpft. Wenn der Brennstoff zu Ende geht, nimmt die Stärke der Kernfusionsreaktion ab. Bald (relativ gesehen) wird die Schwerkraft gewinnen und der Stern wird unter seinem eigenen Gewicht zusammenbrechen. Zu dieser Zeit wird es zu einem sogenannten weißen Zwerg. Wenn der Kraftstoff weiter erschöpft ist und die Reaktion insgesamt aufhört, wird er weiter zu einem schwarzen Zwerg zusammenbrechen. Dieser Prozess kann Milliarden und Abermilliarden Jahre dauern.

Gegen Ende des 20. Jahrhunderts begannen Astronomen, Planeten zu entdecken, die andere Sterne umkreisen. Weil Planeten so viel kleiner und schwächer als Sterne sind, sind sie schwer zu erkennen und nicht zu sehen. Wie finden Wissenschaftler sie? Sie messen winzige Wackelbewegungen in der Bewegung eines Sterns, die durch die Anziehungskraft der Planeten verursacht werden. Obwohl noch keine erdähnlichen Planeten entdeckt wurden, sind die Wissenschaftler hoffnungsvoll. In der nächsten Lektion werden wir uns einige dieser Gasbälle genauer ansehen.

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