Umwelt | Astronomie

Sterne sind Veränderung

Sterne entstehen, durchlaufen verschiedene Phasen in ihrem langen Leben und sterben letztendlich. Ein mögliches Szenario für das Sterben eines Sternes ist eine Supernova-Explosion.
Hinweis: Dies ist ein Partner-Artikel und spiegelt nicht notwendigerweise die Meinung der SALTO-Redaktion wider.
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Foto: NASA

Obwohl unser Sternenhimmel oft als unveränderliche Konstante erscheint, so befindet sich unser Universum in ständigem Wandel. Sterne entstehen, durchlaufen verschiedene Phasen in ihrem unvorstellbar langen Leben und sterben letztendlich. Ein mögliches Szenario für das Sterben eines Sternes ist eine Supernova-Explosion. Ob es tatsächlich dazu kommt, hängt von der Masse des Sternes ab. 

 

Sterne entstehen aus interstellaren Gaswolken, welche unter ihrer eigenen Gravitation in sich kollabieren und sich zusammenziehen. 
Hat sich die kollabierende Gaswolke ausreichend verdichtet, setzt in dem nun entstandenen Stern die Wasserstoff-Fusion ein. Durch die Fusion wird Energie erzeugt, die in Form von Strahlung nach außen getragen wird. Der Stern leuchtet. Der Strahlungsdruck, welcher nach außen wirkt und die Gravitationskraft, welche die Kontraktion bewirkt, sind nun im Gleichgewicht. Der Stern ist zunächst in einem stabilen Zustand angelangt. Ist der Wasserstoff-Vorrat im Kern des Sternes aufgebraucht, wandert die Wasserstoff-Brennzone in weiter außen gelegene Schalen des Sternes. Die Oberfläche des Sternes vergrößert sich und kühlt gleichzeitig ab. Der Stern erscheint in diesem Stadium rötlich und wird deshalb als Roter Riese bezeichnet. Gleichzeitig können im Inneren des Sternes schwerere Elemente von Helium bin hin zu Eisen fusioniert werden. Je schwerer der Stern, desto weiter reicht die Fusionskette. 

 

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Hubble-Space-Telescope-Bild der Supernova 1994D (SN1994D) am Rand der Galaxie NGC 4526 (SN 1994D ist der helle Fleck unten links), 25. Mai 1999, NASA/ESA, The Hubble Key Project Team and The High-Z Supernova Search Team


Bei Sternen mit einer Masse größer als 8 Sonnenmassen kollabiert nach dem Aufbrauchen des Brennstoffs der Kern. Dieser fällt immer weiter in sich zusammen, bis eine Grenze für die Kontraktion erreicht ist und diese abrupt stoppt. Das wiederum erzeugt eine gewaltige Schockwelle von innen nach außen durch den sterbenden Stern. Material und Strahlung wird nach außen getragen, der Stern kann in diesem Stadium das Millionen- bis Milliardenfache seiner ursprünglichen Leuchtkraft entfalten. Auch können bei diesen gewaltigen Explosionen schwerere Elemente wie zum Beispiel Gold oder Silber entstehen, welche ins All geschleudert werden. Man geht davon aus, dass das auf der Erde vorkommende Gold aus vergangenen Supernova-Explosionen stammt und mit Meteoriten auf unseren Planet gelangt ist. 

Nach der Explosion bleibt schließlich, je nach Anfangsmasse des Sternes ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch zurück. Diese sind von sogenannten Emissionsnebeln umgeben.

 

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Der Krebsnebel, aufgenommen vom Hubble Space Telescope (HST), 1. Dezember 2005, NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University)

 

Einer der bekanntesten Emissionsnebel ist der Krebsnebel, der Überrest der Supernova SN1054. Diese wurde im Jahre 1054 im Sternbild Stier beobachtet und damals schon unter anderem durch Aufzeichnungen aus China dokumentiert. 

Aktuell hingegen sind die Meldungen, denen zu Folge der japanische Amateurastronom Koichi Itagaki am 19. Mai 2023 die Supernova SN 2023ixf in der Spiralgalaxie Messier 101 im Sternbild des Großen Bären entdeckt hat. Seit 10 Jahren ist dies die der Erde am nächsten gelegene beobachtete Supernova. 21 Millionen Lichtjahre ist die Galaxie von der Erde entfernt, was bedeutet, dass sich die Supernova-Explosion, welche wir nun beobachten können, bereits vor 21 Millionen Jahren ereignet haben muss. In den kommenden Wochen dürfte SN 2023ixf bei guten Beobachtungsbedingungen auch mit Amateurteleskopen an unserem Sternenhimmel zu sehen sein.

 

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Aufnahme der Supernova SN 2023ixf, markiert unten mittig in der Galaxie Messier 101, 20. Mai 2023, Florian Rünger