Sterne - In vergangenen Jahrhunderten, waren Sie ein Orientierungspunkt für Seefahrer und Entdecker. Auch heute noch schauen wir voller Bewunderung zu ihnen auf. Trotz modernster wissenschaftlicher Erkenntnisse, konnten bis heute noch nicht alle Geheimnisse der leuchtenden Himmelskörper gelüftet werden. Doch was sind Sterne eigentlich und warum sind wir Menschen von ihnen seit jeher so fasziniert?

Was ist ein Stern? 

Sterne sind riesige Himmelskörper, die hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium bestehen. In ihrem Inneren ist die Temperatur so hoch, dass Kernfusionen, also Kernverschmelzungen, stattfinden. Dabei verschmelzen kleine Atomkerne zu größeren und es werden außerordentliche Energiemengen frei. Abgesehen von unserer Sonne sind die Lichtpunkte, die wir am Himmel sehen, alle Lichtjahre weit von der Erde entfernt. Sie sind die Bausteine ​​von Galaxien, von denen es im Universum Milliarden gibt. Es ist unmöglich zu wissen, wie viele Sterne es gibt, aber Astronomen schätzen, dass alleine in unserer Milchstraße etwa 300 Milliarden Sterne existieren.

Wie entstehen Sterne

Der Lebenszyklus eines Sterns erstreckt sich über Milliarden von Jahren. Je massereicher der Stern ist, desto kürzer ist in der Regel seine Lebensdauer.

Die Geburt findet in Staubwolken auf Wasserstoffbasis statt, die als Nebel bezeichnet werden. Im Laufe von Tausenden von Jahren führt die Schwerkraft dazu, dass Taschen mit dichter Materie im Nebel unter ihrem eigenen Gewicht zusammenbrechen. Die sogenannten Protosterne repräsentieren die Entstehungsphase eines Sterns. Da der Staub in den Nebeln Protosterne verdeckt, kann es für Astronomen schwierig sein, sie zu erkennen.

Wenn ein Protostern kleiner wird, dreht er sich schneller. Dabei handelt es sich um das gleiche Prinzip, das eine sich drehende Eisläuferin beschleunigt, wenn sie ihre Arme an sich heranzieht. Steigender Druck erzeugt hierbei steigende Temperaturen. Während dieser Zeit tritt ein Stern in die relativ kurze T-Tauri-Phase ein.

Millionen von Jahren später, wenn die Kerntemperatur auf etwa 15 Millionen Grad Celsius steigt, beginnt die Kernfusion, die den Kern entzündet und die nächste - und längste - Lebensphase eines Sterns auslöst, die als Hauptsequenz bekannt ist .

Die meisten Sterne in unserer Galaxie, einschließlich der Sonne, werden als Hauptreihensterne kategorisiert. Sie existieren in einem stabilen Zustand der Kernfusion, wandeln Wasserstoff in Helium um und strahlen Röntgenstrahlen aus. Dieser Prozess strahlt eine enorme Menge an Energie aus, hält den Stern heiß und erzeugt Licht.

Darum funkeln und leuchten Sterne

Einige Sterne leuchten heller als andere. Ihre Helligkeit ist ein Faktor dafür, wie viel Energie sie abgeben und wie weit sie von der Erde entfernt sind. Die Farbe kann auch von Stern zu Stern variieren, da ihre Temperaturen nicht alle gleich sind. Heiße Sterne erscheinen weiß oder blau, während kühlere Sterne orange oder rot erscheinen.

Durch die Darstellung dieser und anderer Variablen in einem Diagramm namens Hertzsprung-Russell-Diagramm können Astronomen Sterne in Gruppen einteilen. Neben den Hauptreihensternen und den weißen Zwergen, gibt es noch weitere Gruppen, wie Zwerge, Riesen und Überriesen. Überriesen können hierbei Radien haben, die tausendmal größer sind als die unserer eigenen Sonne.

Sterne befinden sich ca. 90 Prozent ihres Lebens in der Hauptsequenzphase. Die rund 4,6 Milliarden Jahre alte Sonne der Erde gilt als durchschnittlich großer gelber Zwergstern. Astronomen sagen voraus, dass sie noch mehrere Milliarden Jahre in ihrer Hauptsequenzphase bleiben wird.

Wenn sich Sterne auf das Ende ihres Lebens zubewegen, wird ein Großteil ihres Wasserstoffs in Helium umgewandelt. Helium sinkt in den Kern des Sterns und erhöht die Temperatur, wodurch sich seine äußere Hülle aus heißen Gasen ausdehnt. Diese großen, schwellenden Sterne sind als rote Riesen bekannt. Es gibt jedoch verschiedene Möglichkeiten, wie das Leben eines Sterns enden kann. Sein Schicksal hängt vor allem davon ab, wie massereich er ist.

Die rote Riesenphase ist der Auftakt für einen Stern, der seine äußeren Schichten abwirft und zu einem kleinen, dichten Körper wird, der als weißer Zwerg bezeichnet wird. Einige weiße Sterne, wenn sie als Teil eines binären Sternensystems existieren, können überschüssige Materie von ihren Begleitsternen sammeln, bis ihre Oberflächen explodieren und eine helle Nova auslösen. Schließlich werden alle weißen Zwerge dunkel und produzieren keine Energie mehr. An diesem Punkt nennt man sie schwarze Zwerge.

Die Supernova

Eine Supernova ist eine mächtige und leuchtende Sternexplosion. Dieses vorübergehende astronomische Ereignis tritt während der letzten Evolutionsstadien eines massiven Sterns auf. Das ursprüngliche Objekt kollabiert entweder zu einem Neutronenstern, einem Schwarzen Loch oder wird vollständig zerstört. Die maximale optische Leuchtkraft einer Supernova kann mit der einer gesamten Galaxie vergleichbar sein, bevor sie über mehrere Wochen oder Monate verblasst. Eine Supernova ist deutlich energiereicher als eine Nova. Im Lateinischen bedeutet Nova "neu" und bezieht sich astronomisch auf einen scheinbar vorübergehenden neuen hellen Stern. Das Hinzufügen des Präfixes "super-" unterscheidet die Supernova(e) von gewöhnlichen Nova(e), die weit weniger leuchtend sind.