Vom Entstehen und Vergehen der Sterne

Ein Stern wie unsere Sonne besteht in der Haupsache aus den Urgasen Hydrogenium zu 75% (Wasserstoff) und Helium 25%. Etwas Lithium ist ebenfalls noch dabei, es beträgt aber nur ungefähr 0,1%. Doch ist unsere Sonne ein Stern der zweiten, oder sogar dritten Generation. Dies bedeutet, dass neben den Urgasen weitere Gase und Stäube hinzukommen. Bei den Gasen handelt es sich vorwiegend um Nitrogenium (Stickstoff), Oxygenium (Sauerstoff), Fluor, Chlor, Neon und Argon. Dagegen bestehen die Stäube überwiegend aus Kohlenstoff, Natrium, Kalium, Kalzium, Silizium, Eisen, Nickel, Kupfer und allen anderen bekannten Elementen in Spurenmengen. Alle diese Elemente, ob Gase oder Stäube, entstammen aber Sternen der ersten oder zweiten Generation und stellen die Überreste dieser Sterne dar. In anderen Worten: nur durch das gewaltsame Ende der ersten Sterne haben sich bei den Novae- oder gar Supernovae - Explosionen, all diese Elemente im Weltall verstreut. Und aus diesen neu geschaffenen Elementen, zusammen mit den Urgasen, hat hat sich dann unser Sonnensystem gebildet.

Aber was noch viel wichtiger dabei ist, nur aus diesen Stoffen konnten sich die Planeten bilden, so wie wir sie heute kennen. Es befindet sich ein Teil davon auch in unserer Sonne, aber es sind nur wenige %, die sich in ihrem Kernbereich angesammelt haben.
Wie ist es nun zu der Bildung der schweren Elemente gekommen, da es ja am Anfang nur die oben erwähnten drei Urgase Wasserstoff, Helium und Lithium gab? Diese Urgase sollen sich übrigens nach dem sogenannten "Urknall" als einzige Elemente gebildet haben.

Wir kennen heute die Vorgänge in den Sternen schon recht gut und wir wissen, dass es in den Sternkernen bei mehr als 15 Millionen Kelvin und einigen hundert Millionen bar Druck zu sogenannten Kernverschmelzungen kommt. Dabei gibt es verschiedene Abläufe. Der Häufigste dabei ist, daß zwei Wasserstoffkerne zu Deuterium verschmelzen (schwerer Wasserstoff besteht aus einem Proton und einem Neutron). Bei diesem Vorgang wird ein Positron und ein Neutrino abgegeben. Stößt nun ein weiterer Wasserstoffkern zu einem Deuteron, so wird unter Abgabe von einem Gammaquant ein 3Helium - Kern daraus. Dabei wandelt sich ein Proton in ein Neutron. Der Kern besteht nun aus zwei Protonen und einem Neutron. Es liegt nun ein 3He-Kern vor. Von nun an gibt es verschiedene Möglichkeiten der weiteren Fusion. Es kann ein Neutron hinzukommen. Dabei ensteht ein 4He-Kern. Oder es kommt ein weiterer 3He-Kern dazu. Dabei werden zwei Neutronen abgegeben, welche wieder für neue Fusionsprozesse Verwendung finden können. Bei diesen Prozessen wird entsprechend sogenannter Massedefekte mehr Energie frei, als zu den Fusionsprozessen gebraucht wird. Sie entsteht dadurch, dass der 4He-Kern etwas leichter ist, als die zwei Protonen und Neutronen zusammengenommen, aus denen der Kern entstanden ist. Die erzeugte Energie beträgt bei diesem Vorgang 11,32 MeV. Diese Energie ist es hauptsächlich, die den Innendruck der Sterne aufrecht erhält und solange die Fusionsprozesse ablaufen, sind die Sterne relativ stabil. Es folgen dann weitere Fusionen zu den schon erwähnten schweren Elementen. Je schwerer die Kerne jedoch werden, um so mehr Wasserstoffkerne müssen ihre Masse ergeben, womit sich der restliche Brennstoff ständig reduziert. Daher sind die Brennperioden der schwereren Elemente, entsprechend ihrer zunehmenden Kernzahl immer kürzer und heftiger, weil die dabei freiwerdende Energiemenge nicht mehr so groß ist. Dadurch steigt dann durch die Schrumpfung des Sterns der Innendruck, worauf sich die Temperatur drastisch erhöht und die Prozesse noch heftiger ablaufen. Entweder pulsiert der Stern dann, er bläht sich langsam zu einem "Roten Riesen" auf. Der größte uns bekannte Stern dieser Art, ist die Betelgeuse oder Beteigeuze. Dieser "Rote Riese" hat den 800-fachen Durchmesser der Sonne, auch wenn er nur etwas schwerer als diese ist. Unsere Sonne wird in ferner Zukunft (in etwa 3-5 Milliarden Jahren) ebenfalls zu einem solch "Roten Riesen". Sie wird dabei bis über die Erdbahn hinausreichen und alles bis zu den äußeren Planten verbrennen. Dieser Zustand hält nur wenige Millionen Jahre an und dann wird sich entscheiden, auf welche Weise unsere Sonne zum weißen Zwergstern wird. Die gängige Theorie geht in solchen Fällen von der üblichen Novae, oder gar Supernovae aus. Es gibt aber auch Sterne, die sich sehr verhalten verändern und ohne große Explosionen zu "Weißen Zwergen" werden. Wir kennen solche Objekte wie den Ringnebel in der Leier. Es handelt sich dabei um einen sogenannten "Planetarischen Nebel". Es gibt aber auch weiße Zwergsterne bei denen weder Ringnebel, noch Explosionswolken erkennbar sind. Offensichtlich sind sie relativ langsam geschrumpft und hatten wohl zu wenig Ausgangsmasse, um zu explodieren. Dies ist um so merkwürdiger, da alle Sterne die wir mit bloßen Auge am Nachthimmel sehen können, viel leuchtkräftiger sind als unsere Sonne. Die Sonne ist der einzige Stern mit dieser Leuchtkraft und Masse, den wir auf diese Weise sehen können.
Alle Sterne, die mit unserer Sonne direkt vergleichbar sind, befinden sich in viel zu großen Entfernungen, wodurch wir sie nur mit optischen Hilfsmitteln erkennen können.

Im offenen Sternhaufen NGC 1818 im südlichen Sternbild Goldfisch, entdeckten Anfang 1998 die Astronomen Rebecca Elson und Steinn Sirgurdsson von der Cambridge University mit Hilfe des HST einen Zwergstern, der ehemals eine Masse von etwa 7,6 Sonnenmassen gehabt haben soll. Dieser Zwergstern zeigte jedoch keinerlei Spuren einer Novae, Supernovae oder eines Planetarischen Nebels. Wo waren aber die rund 6,4 Sonnenmassen geblieben, denn keine Gas- oder Staubwolke wies auf ein solches Ereignis hin.

Ebenso fehlt beim Sirius - Begleiter eine derartige Masse im Weltall. Sirius befindet sich in nur 8,8 Lichtjahren Entfernung und ich beschrieb schon die Auswirkungen eines solchen Sternenereignisses auf der Erde, wenn es dazu in unmittelbarer Nachbarschaft von uns kommen sollte.

Möglicherweise stimmt unser Modell vom Vergehen der Sterne noch nicht hundertprozentig und die Natur geht einmal mehr eigene Wege. Hier besteht bestimmt noch Forschungsbedarf.

In umgekehrter Weise gibt es dagegen Sterne mit 80 – 120 Sonnenmassen, die schon mehrmals Teile ihrer Hüllen abgesprengt haben sollen und danach immer noch über reichlich Masse verfügten. Auch hier sind die Vorgänge noch nicht restlos verstanden. Ganz besonders eine Wirkung bei der Hüllenabsprengung gibt zu denken. Mit dem thermischen Druck der Implosion allein, könnten die Hüllen mit nur etwa 4800 km/s abgesprengt werden ("THE ELECTRIC UNIVERSE"/Kötvélyessy 1998). Tatsache aber ist, dass die Hüllengeschwindigkeiten bis zu 20000 km/s schnell sind.Woher nehmen sie die Kraft zu dieser Geschwindigkeit?

Noch viele Fragen sind unbeantwortet, doch wenn man geduldig danach sucht, findet man ab und zu Antworten. Es sind so viele Forscher tätig und diese finden ständig neue Lösungen. Sehr zeitaufwendig ist es, immer die wenigen guten Informationen aus einem Buch herauszulesen und noch schwieriger ist es, die Bücher zu finden, in denen wichtige Informationen stehen.