20 erstaunliche Fakten über Sterne

Menschen haben sich seit prähistorischen Zeiten Geschichten und Theorien ausgedacht, um die Sterne zu erklären, und das Studium der Sterne hat im Laufe der Geschichte eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von Wissenschaft und Technik gespielt und alles von der Infinitesimalrechnung bis zum Uhrwerk inspiriert. Aber die Idee, dass die Sterne eigenständige „Sonnen“ sein könnten, die unvorstellbar weit von der Erde entfernt sind, ist überraschend neu, und erst im letzten Jahrhundert oder so haben Astronomen die wahre Vielfalt der Sterne wirklich in den Griff bekommen.

Auf dem Weg dorthin haben sie entdeckt, dass die Sonne wirklich nichts Besonderes ist – ein ausgesprochener „Durchschnittsmensch“ im Vergleich zu einigen der Extreme, die anderswo in unserer Galaxie und im weiteren Kosmos zu finden sind. Und die Entdeckungsreise ist noch nicht zu Ende. Während wir jetzt überzeugende Theorien haben, um die Geburt und das Sterben von Sternen, ihre internen Energiequellen und ihre vielfältigen Eigenschaften zu erklären, enthüllen neue Teleskope und Satelliten immer wieder überraschende neue Körper, die unser Denken herausfordern und uns weiterhin mit Ehrfurcht und Staunen inspirierenSind wir Sternenstaub?

Sind wir Sternenstaub?

Absolut – wenn es nicht Generationen von Sternen gäbe, würde das Universum nicht mehr enthalten als die leichten Elemente, die im Urknall entstanden sind. Alles andere, vom Kalzium in unseren Knochen bis zum Kohlenstoff in unserer DNA, stammt letztlich von Sternen. Tief in ihren Kernen zwingt die Kernfusion die Kerne leichter Atome zusammen, um schwerere zu bilden, und je schwerer der Stern ist, desto weiter geht dieser Prozess. Sterne wie die Sonne erzeugen im Laufe ihres Lebens Elemente wie Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff, die sie nach ihrem Tod im Weltraum verstreuen. Schwerere Sterne setzen Eisen, Gold und Uran frei, wenn sie zur Supernova werden.

Welche Farbe können Sterne haben?

Die Farbe eines jeden Sterns ist eine Mischung aus verschiedenen Wellenlängen des Lichts, von energiereichem, kurzwelligem blauem und violettem Licht, das von den heißesten Materialien ausgestrahlt wird, bis hin zu energieärmerem, längerwelligem roten und orangenem Licht, das von kühleren Gasen ausgestrahlt wird. Weiße Sterne stellen ein Gleichgewicht zwischen beiden dar.

Warum funkeln Sterne?

Das tun sie nicht. Ihr Licht wird durch aufgewirbelte Gase in der Erdatmosphäre verzerrt – deshalb werden Teleskope auf Bergen gebaut, oberhalb der Luftmasse. Wir bemerken nur das Glitzern, da Sterne winzige Lichtpunkte sind; Planeten glitzern nicht, da sie nahe genug sind, um als winzige Scheiben zu erscheinen.

Welcher ist der entfernteste Stern, den wir sehen können?

Abgesehen von gelegentlichen Aufflackern wie Supernovas ist der entfernteste Stern, den wir zuverlässig mit bloßem Auge sehen können, der obskure V762 Cassiopeiae, der nur unter dunklem Himmel sichtbar ist und etwa 16.300 Lichtjahre entfernt ist. Der am weitesten entfernte bekannte Stern ist dagegen Deneb, der hellste Stern im Sternbild Cygnus, dem Schwan. Er liegt immer noch beeindruckende 2.600 Lichtjahre entfernt und ist der 19. hellste Stern am Himmel, was darauf hindeutet, dass er etwa 200.000 Mal heller ist als die Sonne.

Was ist ein Neutronenstern?

Neutronensterne sind extreme Sternüberreste, die entstehen, nachdem ein Riesenstern zur Supernova wird. Wenn dem Stern der Brennstoff ausgeht, kollabiert er unter seinem eigenen Gewicht und erzeugt eine riesige Schockwelle, die den Kern von der Größe unserer Sonne auf etwa die Größe Londons komprimiert. Die Atomkerne im Kern werden in ihre subatomaren Bestandteile zerrissen und Protonen werden in noch mehr Neutronen umgewandelt, die verrückte Dichten erreichen können: ein Stecknadelkopf aus Neutronensternmaterial kann so viel wiegen wie ein voll beladener Supertanker!

Wie werden Sterne benannt?

Die hellsten Sterne haben Eigennamen, die oft von altgriechischen oder arabischen Astronomen stammen – zum Beispiel hat Sirius, der hellste Stern am Nachthimmel, einen Namen, der aus dem Griechischen für „Versengler“ abgeleitet ist. Die hellen Sterne in jedem Sternbild werden auch mit griechischen Buchstaben in alphabetischer Reihenfolge benannt – so ist Sirius auch Alpha Canis Majoris.

Können wir erkennen, ob die Sterne, die wir sehen, gestorben sind?

Sterne brauchen Millionen oder Milliarden von Jahren, um ihren Lebenszyklus zu durchlaufen, aber das Licht von Sternen in unserer Galaxie verbringt normalerweise höchstens ein paar tausend Jahre auf dem Weg zur Erde. Nach dem Gesetz des Durchschnitts ist es also ziemlich unwahrscheinlich, dass ein Stern in dieser Zeit gestorben ist, aber es gibt einige Ausnahmen, z. B. könnte Eta Carinae bereits explodiert sein.

Wie kann ein Stern brennen, wenn es keinen Sauerstoff im All gibt?

Schuldigen Sie den Astronomen das irreführende Wort „brennen“ – Sterne durchlaufen nicht die gleiche Art von Verbrennung, die wir auf der Erde sehen. Stattdessen ernähren sich Sterne von ihrem Wasserstoff-Brennstoff, indem sie einzelne Kerne zusammenpressen, bis sie sich in einem Prozess, der als Kernfusion bekannt ist, in Helium und schließlich in andere Elemente umwandeln.

Was genau ist ein Weißer Zwerg?

Weiße Zwerge sind die superheißen, ausgebrannten Kerne von Sternen wie der Sonne, die freigelegt werden, wenn ein sterbender roter Riesenstern seine äußeren Schichten abwirft. Da keine Kernfusion mehr vorhanden ist, kollabiert der Kern unter seinem eigenen Gewicht, bis er etwa so groß wie die Erde ist, aber typischerweise immer noch etwa die halbe Masse einer Sonne an Material enthält.

Was ist der Unterschied zwischen einer Nova, Supernova und Hypernova?

Novas sind relativ kleine Explosionen in Doppelsternsystemen. Sie entstehen, wenn die starke Schwerkraft eines Weißen Zwerges Material von einem Begleitstern wegzieht. Das Gas sammelt sich um den Weißen Zwerg und wird schließlich dicht genug, um in einer Kernfusion zu explodieren. Die meisten Supernovae hingegen markieren das Sterben massereicher Sterne und die Entstehung von Neutronensternen. Sie werden ausgelöst, wenn eine Schockwelle durch die äußeren Schichten eines sterbenden Sterns reißt und einen Feuersturm der Kernfusion entfacht. Hypernovae schließlich sind ultraenergetische Supernovae, die die Geburt von Schwarzen Löchern markieren und mit der Freisetzung intensiver Gammastrahlenausbrüche verbunden sind.

Welche Sterne sind die größten und kleinsten?

Der größte bekannte Stern ist ein instabiler roter Hyperriese namens NML Cygni, etwa 5.500 Lichtjahre von der Erde entfernt – mit einem Durchmesser von etwa 1.600 Sonnen ist er fast doppelt so groß wie Betelgeuse. Der kleinste Stern ist OGLE-TR-122b, ein winziger roter Zwerg, nur wenig größer als der Jupiter und mit nur einem Zehntel der Masse der Sonne. Alles, was kleiner ist, ist ein Brauner Zwerg.

Wo ist Betelgeuse?

Mit einem Durchmesser, der groß genug ist, um Jupiters Umlaufbahn um die Sonne zu verschlingen, ist Betelgeuse der der Erde am nächsten gelegene Überriesenstern in 640 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Orion. Er nähert sich dem Ende seines Lebens und hat eine Reihe von inneren Hüllen entwickelt, die Energie aus der Fusion verschiedener Elemente erzeugen und seinen Energieausstoß auf das Äquivalent von 120.000 Sonnen erhöhen. Der Druck der Strahlung, die aus dem Inneren des Sterns strömt, hat dazu geführt, dass seine äußeren Schichten zu einer enormen Größe aufgebläht und zu einem tiefen Rot abgekühlt sind.

Wie werden Sterne gemacht?

Die Geburt und der Tod eines Sterns hängen von seiner Masse ab. Durchschnittliche Sterne wie die Sonne können Milliarden von Jahren leben und beenden ihr Leben als weiße Zwerge, während Schwergewichte schnell leben und jung sterben. Letztendlich verstreuen alle Sterne Material im Weltraum, um die nächste Generation zu erzeugen.

Wie entstehen Schwarze Löcher?

Wenn ein Riesenstern den Wasserstoff-Brennstoff für die Fusion in seinem Kern erschöpft, bewegt sich der Fusionsprozess nach außen in eine kugelförmige „Schale“, während der Kern beginnt, Helium in schwerere Elemente zu fusionieren. Wenn jede Brennstoffquelle im Kern verbraucht ist, entsteht eine neue Schale, während der Kern mit der Fusion von immer schwereren Elementen fortfährt. Sterne mit der achtfachen Masse der Sonne setzen diesen Prozess fort, bis sich ihre
Kerne mit Eisen zu füllen beginnen. Der Stern kann keine Energie durch die Fusion von Eisen erzeugen, wenn er es also versucht, bricht seine Energieversorgung zusammen und er kollabiert. Der Kern wird auf eine unglaubliche Dichte gequetscht, während eine Schockwelle durch den Rest des Sterns zurückprallt und ihn auseinanderreißt. In den meisten Fällen stabilisiert sich der Kern des Sterns als Neutronenstern, aber wenn der Kern mehr als drei bis vier Sonnen wiegt, kann der Druck zwischen den Neutronen den Kollaps nicht aufhalten. Die Neutronen werden auseinandergerissen und der Kern kollabiert zu einem einzigen superdichten Punkt: einer Singularität. Die Schwerkraft der Singularität ist so stark, dass alles, was ihr zu nahe kommt – selbst Licht – ihr nicht entkommen kann. Während sie Material aus ihrer Umgebung aufnimmt, kann sie kurzzeitig einen Ausbruch hochenergetischer Gammastrahlen entlang ihrer Rotationsachse freisetzen.

Wie viele Sterne gibt es im Universum?

Stellen Sie sich auf einige große Zahlen ein. Astronomen glauben, dass es wahrscheinlich irgendwo zwischen 10 Sextillionen (21 Nullen) und 1 Septillion (24 Nullen) Sterne insgesamt gibt. Das basiert auf jüngsten Entdeckungen, dass es viel mehr winzige, schwache Sterne in großen Galaxien gibt, als bisher angenommen, und auf einigen fundierten Vermutungen über die Gesamtzahl der Galaxien selbst.

Wenn wir einen riesigen Eimer Wasser auf einen Stern gießen würden, könnten wir ihn dann auslöschen?

Witzigerweise würde es wahrscheinlich das Gegenteil bewirken. Die Geschwindigkeit der Kernfusion in einem Stern hängt von der Temperatur und dem Druck in seinem Kern ab. Wenn wir dem Stern also eine riesige Menge an zusätzlicher Masse in Form von all dem Wasserstoff und Sauerstoff hinzufügen würden, würden wir die Masse und den zentralen Druck des Sterns erhöhen, was ihn wiederum heller leuchten ließe.

Wie nutzen die Menschen die Sterne zur Navigation?

Da die Objekte am Himmel feststehen, selbst wenn sich die Erde unter ihnen dreht, bilden sie einen perfekten Bezugspunkt für Navigatoren. Wenn Sie einen Almanach und eine genaue Uhr haben, können Sie Ihren Breitengrad berechnen, indem Sie die Höhe eines Sterns messen, der den Meridian (Nord-Süd-Linie über den Himmel) passiert. Auf ähnliche Weise können Sie die geografische Breite berechnen, indem Sie den „lokalen Mittag“, wenn die Sonne einen bestimmten Meridian überquert, mit der Zeit an einem festen Ort wie dem Greenwich-Meridian vergleichen.

Wie wird die Entfernung zu einem Stern berechnet?

Die einzige Möglichkeit, die Entfernung eines Sterns direkt zu messen, ist die Parallaxe – die Messung des winzigen Unterschieds in der scheinbaren Position eines Sterns am Himmel, wenn wir ihn von verschiedenen Standpunkten aus betrachten (auf entgegengesetzten Seiten der Erdumlaufbahn um die Sonne). Dies funktioniert nur für nahe Sterne, aber mit Hilfe der Parallaxe können Astronomen Muster im Verhalten von Sternen entdecken, aus denen sie die Helligkeit von Sternen unabhängig voneinander berechnen können. Daraus können sie dann die Entfernung von weiter entfernten Sternen extrapolieren.

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