Wie dicht sind astronomische Nebel?
In denen sich Planeten oder sogar Sterne bilden.
5 Antworten
Die Nebel selbst sind alles andere als dicht, wenn man sich darin befinden würde, würde man es garnicht merken bzw. sehen. Selbst das höchste Vakuum, dass man auf der Erde erzeugen kann wäre wohl noch dichter als die Nebel, wobei nicht jeder Nebel gleich ist und auch der Entwicklungszustand spielt eine Rolle. Erst wenn die Wolke durch ihre Schwerkraft kollabiert und die Sterne entstehen verdichtet sie sich stark, denn es muss ja enormer Druck aufgebracht werden, um letztlich die Fusion zu starten.
Die astronomischen Nebel sind meist sehr dünn. Bei der Sternentstehung kontrahiert das Gas immer mehr, eine sogenannte Globule entsteht. Diese kontrahiert immer weiter und am Ende entsteht (kurz gesagt) der Stern. s ist daher Definitionssache, ab wann man noch von einem Nebel spricht und wann von einem Stern.
Eine beispielhafte kalte (und instabile) Globule wird hier lecture11_180107.pdf (uzh.ch)z.B. mit 1 Millionen Teilchen pro cm³ angegeben. Aber das ist nur eine Momentaufnahme.
Es gibt Phasen, in denen das Gas mehr oder weniger frei zum Stern kollabiert und quasistabile Phasen. Das bedeutet, dass die Wolke wieder in etwa stabil ist, aber nicht auf Dauer. In der "2. Quasistationären Phase der Wolkenkernkontraktion" haben wir bereits eine Dichte von 10 hoch 22 Teilchen pro cm³ erreicht. Das ist grob 1000 mal dichter als unsere Atmosphäre. Bei einer Entstehung eines Sterns in Sonnengröße hat dieser Wolkenkern grob den 10fachen Durchmesser des späteren Sterns aber erst ein Tausensdel der Masse des Sterns
Diese Wolkenkern ist zu klein um mit normalen Teleskopen gesehen werden zu können. Außerdem ist noch eine riesige Wolke drumherum, die die Sicht ins innere versperrt (die Globule ist optisch dicht). Daher ist sie auch mit professionellen optischen Teleskopen nicht zu sehen.
Die allermeisten Wolken sind extrem dünn. Aber Du hast ja nach der Sternentstehung gefragt. Und auch wenn diese Wolken anfangs sehr dünn sind, werden sie mit der Zeit immer dichter, wenn sie kollabieren.
Extrem dünn.
Auf der Erde würde diese Materiedichte noch aös Ultrahoch-Vakuum eingestuft werden.
Aber natürlich erhöht sich die Dichte dann lokal, wenn sich die Sterne bilden. Aber auch da gibt es dann grvierende Unterschiede: Im Zentrum der Sterne ist der Druck und die Temperatur unvorstellbar groß (praktisch so, wie bei der Explosion einer Wasserstoffbombe). Dagegen ist der Druck im Randgebiet von roten Übderriesen bereits wieder so klein, dass er als Vakuum eingestuft werden kann.
Die Dichte dieser Nebel ist sehr gering im Vergleich zu irdischen Bedingungen, aber sehr hoch im Vergleich zum umgebenden interstellaren Raum. Die typische Dichte eines planetarischen Nebels, der aus der abgestoßenen Hülle eines alten Sterns besteht, liegt bei etwa 100 bis 10.000 Teilchen pro Kubikzentimeter.. Zum Vergleich: Die Dichte der Luft auf Meereshöhe beträgt etwa 2,5 x 1019 Teilchen pro Kubikzentimeter. Die Dichte eines Emissionsnebels, der durch das Licht heißer Sterne zum Leuchten angeregt wird, liegt bei etwa 10 bis 100 Teilchen pro Kubikzentimeter. Die Dichte eines Dunkelnebels, der das Licht dahinterliegender Objekte absorbiert, liegt bei etwa 100 bis 10.000 Teilchen pro Kubikzentimeter. In diesen Nebeln können sich unter bestimmten Bedingungen Planeten oder sogar Sterne bilden, wenn die Schwerkraft die Materie zusammenzieht und erhitzt.
100 bis 10000 Teilchen pro cm3 https://physics.stackexchange.com/questions/26326/how-dense-are-nebulae