Wird 4-7 Sonnenmassen schwerer Hauptreihenstern zu einem Schwarzen Loch, Neutronenstern oder Weißem Zwerg?

...komplette Frage anzeigen

3 Antworten

Hallo,

sofern ein Stern dessen Kern weniger als 1,44 Sonnenmassen hat, wird er zum weißen Zwerg.

Hat der Kern eines Sterns zwischen 1,44 und 3 Sonnenmassen, wird er zum Neutronenstern.

Hat der Kern eines Sterns mehr als 3 Sonnenmassen, wird er zum Schwarzen Loch.

So ist auch zu sagen, dass ein Stern mind. 1,44 Sonnenmassen im Kern haben muss, damit es zu einer Supernova kommt.

Je massereicher ein Stern ist, desto heißer ist er und umso schneller verbrennt er seinen Brennstoff und desto kürzer lebt er folglich. Zum Lebensende des Sterns nimmt seine Aktivität im Inneren extrem zu. Im Gegensatz zu Sternen die zu einem weißen Zwerg werden, brennen diese Sterne weiter und bilden in ihrem Kern immer schwerere Elemente bis hin zum Eisen. Eisen absorbiert die gesamte Energie die der Stern für die Kernfusion benötigt. Sobald der Stern Eisen produziert, kommt es zu einem Ungleichgewicht und die Gravitation gewinnt die Überhand – der Kern wird in wenigen tausendstel Sekunden zusammengedrückt. Je kleiner der Kern wird, desto mehr Energie baut sich auf. Schließlich explodiert der Kern und die Druckwelle rast durch die äußeren Schichten. Dabei werden alle Elemente schwerer als Eisen – aus Eisen wird Kobalt, aus Kobalt wird Nickel usw. bis hin zu Gold, Platin und Uran. Die Explosion ist jedoch so kurz, dass nur eine geringe Menge dieser Elemente entstehen kann was ihr rares Vorkommen erklärt.

sportistlife 09.11.2017, 19:26

Danke für deine Antwort also kommt es darauf an wie viel der Kern des Sterns wiegt ? 

1
Startrails 09.11.2017, 19:34
@sportistlife

Sicherlich kann man auch von der eigentlichen Masse des Sterns ausgehen. Da sind es dann nicht 3 Sonnenmassen im Kern, sondern 8 Sonnenmassen des Sterns :-)

1
Roderic 09.11.2017, 20:29
@Startrails

Sehr gute Erklärung, Startrails. Wie immer.

Bis auf ein kleine Ungereimtheit:

Der Kern explodiert nicht!

Der Kern kollabiert, bis seine Materie den Zustand der entarteten Materie annimmt. Das passiert innerhalb von wenigen Millisekunden. Der Kollaps des Kerns kommt schlagartig zum stehen. Die restliche Materie, die noch dabei ist, mit 10.000km/s und mehr auf den Kern zu stürzen, schlägt urplötzlich auf eine knallharte Wand auf, wird von dieser reflektiert und marschiert wieder nach außen.

Erst dabei entstehen diese Dichtewellen, deren Drücke jenseits von Gut und Böse sind.

Außerdem entsteht erst in diesem Moment - beim Übergang der Atome des Kerns zu Neutronen die gigantische Menge an Neutrinos, die notwendig ist, um in der wieder nach außen jagenden Stoßfront die schweren Elemente zu erzeugen.

Das alles passiert innerhalb der Hülle. Erst der Strahlungsdruck dieser Neutrinos schiebt die Stoßfront über die Oberfläche des ursprünglichen Sternes hinaus.

3
pflanzengott 10.11.2017, 10:48
@Startrails

Sehr gut! Endlich schreibt hier jemand, dass es bei der Betrachtung der kritischen Grenzmassen in der Literatur stets um den KERN des Sterns geht und nicht um dessen Gesamtmasse. Super Antwort! ;)

0

Ein Hauptreihenstern fusioniert noch Wasserstoff. Sonst wäre er nicht auf der Hauptreihe. Bevor er ganz kollabiert, muss er erstmal mindestens durch die Heliumphase durch (roter Riese).

Am Ende dieser Phase stößt er den größten Teil seiner Hülle und damit nicht unwesentlich viel Masse ab. Wieviel Masse er tatsächlich dabei verliert, hängt von vielen Parametern ab, nicht nur von seiner ursprünglichen Masse. (Metallizität, Drehimpuls, Anwesenheit eines weiteren Sternes)

Darum die unterschiedlichen Angaben bei deinen Quellen. Sie beziehen sich entweder auf den ursprünglichen Hauptreihenstern oder auf den Roten Riesen.

Hey,

derartige Angaben über astronomische Massenverhältnisse sind in der Literatur immer ein bisschen schwankend. Im statistischen Mittel zeigen Modelle und Rechnungen aber, dass:

1. ein Stern von 0,085 bis 7,9 Sonnenmassen in einem planetarischen Nebel endet und einen Weißen Zwerg als sogenannten Zentralstern zurücklässt.

2. Ein Stern von mindestens 8 Sonnenmassen in einer Supernova des Typs II explodiert und einen Neutronenstern bzw. Pulsar hinterlässt.

3. Ein Stern von etwa 25 Sonnenmassen in einer Supernova (unterschiedlichen Typs) explodiert und ein Schwarzes Loch zurücklässt.

Diese Massenangaben beziehen sich aber nicht auf faktische Beobachtungen von Sternen sondern auf Modellrechnungen, die mit derartigen Entwicklungsstadien arbeiten und die physikalischen Zustände im Moment eines bestimmten Stadiums rekonstruieren.

Darüber hinaus sind externe Einflussfaktoren zu berücksichtigen, beispielsweise ob sich ein zu entwickelnder Stern in einem Doppel- oder Mehrfachsystem aufhält und er deswegen als kataklysmischer Veränderlicher seine weitere Entwicklung nimmt.

Lg Nikolai

Was möchtest Du wissen?