Welcher Stern liefert am meisten Energie (Kernfusion)?

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5 Antworten

Schau mal hier, da sind die Sterne nach ihrer absoluten Helligkeit aufgelistet:

https://en.wikipedia.org/wiki/List\_of\_most\_luminous\_stars

Der hellste Stern nach dieser Liste ist R136a1 im Sternhaufen NGC 2070 in der Großen Magellanschen Wolke. Es ist der massereichste und hellste aller bekannten Fixsterne.

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Hallo Xionese,

grundsätzlich ist zunächst zu sagen, dass jeder Stern in seinem Innern Fusionsprozesse betreibt. Tut er das nicht, ist er per Definition kein Stern mehr. Fusionsreaktionen bezeichnen das Verschmelzen von mehreren Atomkernen zu einem größeren, mit höherer Ordnungszahl. Auf diese Weise kommt es im Innern des Sterns zur Elementsynthese.

Die Kernfusion ist der primäre Energielieferant für die Leuchtkraft die vom Stern ausgeht. Wichtig zu wissen ist, dass der Stern nach einem Gleichgewichtszustand strebt, dass immer dann gegeben ist, wenn die Summe aller nach Innen wirkenden Kräfte, gleich den nach außen wirkenden ist. Jedem Stern kommt anlässlich seiner Masse ein Gravitationsfeld zu, dass vektoriell danach strebt alles zusammenzuziehen. Damit der Stern nicht implodiert, gibt es den durch die Kompression des Gases hervorgerufenen Gasdruck, die durch die Sternrotation bedingte Zentripetalkraft und den Strahlungsdruck, der aufgrund der Kernfusion zustande kommt.

Ein Stern von 1 Sonnenmasse, fusioniert in seinem Innern Wasserstoff zu Helium, bis die vorhandenen Brennvorräte erschöpft sind. Bei der Umwandlung von Wasserstoff in Helium wird über die PP-Kette bei jedem durchlaufenen Zyklus eine Energie von einigen MeV frei. Allerdings werden die Fusionsreaktionen mit fortschreitenden Entwicklungsstadien an und für sich weniger effizient und setzen im Durchschnitt weniger Energie frei als die Vorgängerfusionen. Das hat für die Energiebilanz eine entscheidende Konsequenz: Bei fortschreitenden Fusionsreaktionen (beispielsweise beim Neonbrennen) müssen pro Zeiteinheit mehr Atomkerne zueinander finden um noch dieselbe Energie zu produzieren, wie die Brennstufen davor. Deswegen, dauern alle Fusionsreaktionen die noch auf das Wasserstoffbrennen folgen im Durchschnitt deutlich weniger lang.

Das hydrostatische Gleichgewicht von dem ich eben sprach, ist bei weitentwickelten Sternen fortwährend gestört. Unter anderem, weil im Stern Energie im Überschuss produziert wird, und zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichts eine Expansion einsetzt, die den Stern zu einem Roten Riesen macht. Dieser Energieexzess ist bei sehr massereichen und weitentwickelten Sternen am stärksten ausgeprägt. Das schlägt sich schließlich auch in der Leuchtkraft wieder.

Setzt man die vom Stern ausgehende Energie mit seiner Leuchtkraft gleich, sind es vor allem sehr weit entwickelte und dazu noch massereiche Sterne, die im Durchschnitt mehr Energie freisetzen als andere ihrer Art. Letztlich nur, weil sie es müssen, da zur Kompensation des vergleichsweise starken Gravitationsfelds eben entsprechend viel Strahlungsenergie benötigt wird.

Lg Nikolai

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Kommentar von Abahatchi
13.02.2016, 19:31

Ein Stern von 1 Sonnenmasse, fusioniert in seinem Innern Wasserstoff zu Helium, bis die vorhandenen Brennvorräte erschöpft sind. 

Die uns bekannten physikalischen Vorgänge in einem Stern von seiner Entstehung bis zu seinem "Ende" zeigen aber, dasz ein Stern gar nicht seine Brennvorräte erschöpfen kann. Erst wenn der Prozentsatz bestimmter Elemente (je nach Stern) unter eine bestimmte Grenze singt, "stirbt" der Stern ohne dasz wirklich die "Brennvorräte" vollständig "verarbeitet" wurden.

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Massenreiche Sterne strahlen viel heller wie unsere Sonne und sind dann auch viel schneller am Ende. Der bekannteste extrem helle Stern ist η Carinae, in etwa 5 Millionen mal heller wie unserer Sonne. Jetzt ist der Stern hinter einer Wolke verborgen, aber sie war zeitweise der zweithellste Stern am Himmel, trotz der großen Distanz von 7500 Lichtjahre. Noch heller ist auf jedem Fall dieser Stern: https://en.wikipedia.org/wiki/R136a1

Wo die Obergrenze ist, weiß keiner, denn nach alten Modellen sollte es sogar R136a1 nicht geben können.

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Kommentar von Abahatchi
13.02.2016, 19:46

Massereiche Sterne strahlen viel heller als unsere Sonne.

Nun, unsere Sonne ist auch reich an Masse und massereicher als Rote Zwerge. Vermutlich meinst Du massereichere Sterne als unsere Sonne.

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Normalerweise geben die massereichsten Sterne auch die meiste Energie ab. Deshalb haben sie auch eine kürzere "Lebensspanne".

Auch das Stadium spielt durchaus eine Rolle. Wenn er die Hauptreihe verlässt, also sein Brennstoffvorrat zur Neige geht, wird auch der Energieausstoß geringer.

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Kommentar von NutzlosAlpha
12.02.2016, 15:28

Wenn er die Hauptreihe verlässt, also sein Brennstoffvorrat zur Neige geht, wird auch der Energieausstoß geringer.

Nein, der Energieausstoß nimmt zu, je älter der Stern wird. Wenn der Stern die Hauptreihe verlässt ist er daher am größten.

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Ich denke mal von den Chemichen gegebenheiten des Sterns, unsere Sonne ist ja mit abstand der Energierichste Stern in unserem Sonnensystem (Die Planeten kommen ja garnicht gegen an).

Also wären größere Sterne (Sonnen) viel energiereicher als unsere.

Gruß Ashuna

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Kommentar von Epicmetalfan
12.02.2016, 11:22

unsere sonne ist ja auch der einzige stern in unserem sonnensystem

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Kommentar von TimKunZe
12.02.2016, 11:30

Wenn du schreibst: " Die Planeten kommen ja garnicht dagegen an", könnte man denken das auch Planeten in ihrem Inneren Wasserstoff zu Helium fusionieren. Das ist aber nicht der Fall, dafür sind sie viel zu leicht.

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