Die Wandlungen und das Ende der Materie

[forumstroll]

Und nun der 3.Teil   

Wir waren bei massereichen Sternen, die auch wie kleine nach Verbrauch des Wasserstoffs ihr Helium verbrennen.
Nur wird so einer nicht ruhig zum weissen Zwerg sondern brennt weiter bis zum Eisen und erleidet dann einen Gravitationskollaps, wenn die Brennenergie nicht mehr reicht, das Schwerefeld auszugleichen, es kommt zu einer Supernova.

Hier faellt der Stern in sich zusammen, und dabei werden die aeuesseren Huellen mit irrsinnig hoher Geschwindigkeit abgestossen und bilden dann wunderschoene von uns beobachtbare Nebel (z.B. Crab Nebel).

Bei dieser Supernova entstehen auch alle schweren Elemente ab dem Eisen! Nur hier sind die Energien hoch genug, schwere Elemente zu formen!

Was mit unserem Stern dann passiert, haengt von seiner verbliebenen Masse ab:

* Wenn die kleiner ist als 1,44 fache Sonnenmasse, dann gibts auch hier einen weissen Zwerg als Endprodukt.

* Wenn die verbleibende Masse groesser als 1,44 fache und kleiner als 3-fache Sonnemasse ist, dann wird der Stern zum Neutronenstern.

* Und noch groessere Masse fordert dann den endgueltigen Tribut: Ein schwarzes Loch ist das Ergebnis.

Diese beiden Spezialfaelle erklaere ich im 4. Teil OK?

LG Troll 

[forumstroll]

Teil no. 4:

Die beiden Spezialfaelle kommen dran

* Wenn die verbleibende Masse groesser als 1,44 fache und kleiner als 3-fache Sonnemasse ist, dann wird der Stern zum Neutronenstern.

Hier stuerzt die Sternmaterie zusammen und endet aber nicht wie beim weissen Zwerg an den Atomaussenhuellen, sondern die Schwerkraft zerbricht die Atome, werlegt sie in Protonen / Neutronen und Elektronen und vershcmilzt durch den irre hohen Druck dann auch noch die Elektronen und Protonen zu Neutronen.

Und das ist dann der Neutronenstern, besteht aus kompaktester Materie, Neutron an Neutron ohne Zwischenraeume, die Masse von einem Wuerfelchen mit 1 cm Kantenlaenge betraegt mehrere Milliarden Tonnen.

So ein Neutronenstern hat eine so hohe Gravitation, dass ein Drittel der Lichtgeschwindigkeit notwendig ist, um von Ihm wegzukommen.
Licht, das an ihm vorbeikommt, wird schon messbar abgelenkt.

* Letzter Spezialfall: Schwarzes Loch, wenn die Sternmasse dreifach groesser ist als die Sonnenmasse

Hier geht durch die Gravitation der Zusammenbruch der Materie unendlich weiter, es gibt keine Grenzen mehr, die den Kollaps aufhalten koennen, es entsteht ein schwarzes Loch. Die Gravitatition wird so stark, dass mehr als Lichtgeschwindigkeit noetig waere, um das schwarze Loch zu verlassen.
Eine Vorstellung des Zustandes der Materie innerhalb des schwarzen Loches zu haben, ist unmoeglich, dieser Zusatnd spiegelt ein Extrem dar, an dessen Grenze der sogenannte Ereignishorizont ist. Man koennte es so ausdruecken, dass hier Raum und Zeit ihre Bedeutung vertauschen und die Materie zwar der Ausloeser dafuer ist, selbst aber aus unserer bekannten Welt verschwunden ist.

Licht und jegliche Materie wird vom schwarzen Loch angezogen und unwiderruflich verschluckt, wenn es den Ereignishorizont ueberquert. Es gibt keine Rueckkehr in unsere Welt. Einbahnstrasse mit Sackgassenfunktion 

Es wird vermutet, dass auch schwarze Loecher sich wieder langsam aufloesen, und zwar durch Quanteneffekte am Rande des Ereignishorizonts. Das soll allerdings fuer grosse schwarze Loecher 100-e Milliarden von Jahren dauern.

Link zu einem Kurzfilm:

http://www.youtube.com/watch?v=TNsoZYKAvU0

LG Troll 

[Esper]

Hey Troll

Und was ist mit den Quarks? Es gibt die Neutronensterne und dann gibts das schwarze Loch. Dazwischen muesste es meiner Meinung nach Sterne aus Quarks geben, denn daraus setzen sich doch die Kernteilchen zusammen. Die muessten nach den Neutronensternen kommen und vor den schwarzen Loechern. Wenn die Quarktheorie denn stimmen sollte.

Hab gesucht und gefunden:

"..Astronomen spuerten bizarren Stern auf, der aus sogenannten "Strange Quarks" bestehen koennte.."

http://www.heise.de/tp/r4/artikel/12/12394/1.html

Esper

[forumstroll]

Genaues weiss man da noch nicht. Es gelingt noch nicht, sich eine Quarksuppe vorzustellen. Man konnte Quarks bislang nicht separieren, jedesmal, wenn man das versuchte, entstanden virtuelle Zusatzteilchen und bildeten neue Kernteilchen.
Es scheint fuer uns noch unmoeglich, doch im Inneren eines ultraschweren Neutronensterns unter Einfluss der extremsten Schwerkraft ist es vllt. moeglich!
Diese theoretischen Sterne muessten dann noch eine 1000 fach hoehere Dichte aufweisen.

Naehere aber trotzdem nix genaues hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Quarkstern

LG Troll 

[Sojus]

Und wo ist jetzt das im Threadtitel versprochene Ende der Materie?

S.

[Administrator]

Das Ende der Materie ist in den schwarzen Loechern, wuerde ich mal sagen. Das ist eine Einbahnstrasse!
A.

[Kelte]

* Wenn die verbleibende Masse groesser als 1,44 fache und kleiner als 3-fache Sonnemasse ist, dann wird der Stern zum Neutronenstern.

Ich moechte noch mal auf Sirius zurueckkommen, der hat ja die 2,4 fache Masse der Sonne, ist also nach Troll ein Kandidat fuer einen Neutronenstern. Ist er damit nicht auch zwangslaeufig ein Kandidat fuer eine Supernova..... Und damit eine Gefahr fuer uns? (Erst ab 30 Lichtjahre ist es sicher!)

Kelte

[forumstroll]

* Wenn die verbleibende Masse groesser als 1,44 fache und kleiner als 3-fache Sonnemasse ist, dann wird der Stern zum Neutronenstern.

Ich moechte noch mal auf Sirius zurueckkommen, der hat ja die 2,4 fache Masse der Sonne, ist also nach Troll ein Kandidat fuer einen Neutronenstern. Ist er damit nicht auch zwangslaeufig ein Kandidat fuer eine Supernova..... Und damit eine Gefahr fuer uns? (Erst ab 30 Lichtjahre ist es sicher!)

Kelte

Hi Kelte!

Noe, so habe ich das nicht gesagt, tatsaechlich ist es folgendermassen:

Es gibt zwei grundsaetzliche Mechanismen, nach denen Sterne zur Supernova werden koennen:

1. Massereiche Sterne mit einer Anfangsmasse von mehr als etwa 8 Sonnenmassen beenden ihre Entwicklung mit einem Kernkollaps nach dem voelligen Verbrauch ihres nuklearen Brennstoffs. Es kann ein kompaktes Objekt, etwa ein Pulsar oder ein Schwarzes Loch, entstehen.

2. Sterne mit geringerer Masse koennen ebenfalls als Supernova explodieren, aber nur dann, wenn sie sich in einem engen Doppelsternsystem befinden und in ihrem vorlaeufigen Endstadium als Weisser Zwerg Material von ihrem Begleiter, typischerweise einem roten Riesen, akkretieren. Im Laufe der Zeit kann es dabei zu mehreren Nova-Ausbruechen kommen, bei dem der Wasserstoff des akkretierten Gases fusioniert und Fusionsprodukte zurueck bleiben. Das setzt sich so lange fort, bis die Masse des Weissen Zwergs die Chandrasekhar-Grenze ueberschreitet und er durch seine Eigengravitation zu kollabieren beginnt. Die dabei einsetzende Kohlenstofffusion zerreisst den Stern voellig. Daher wird dieses Phaenomen auch als thermonukleare Supernova bezeichnet, eine weitere Bezeichnung ist Supernova vom Typ 1a. Obwohl hier vergleichsweise massearme Sterne beteiligt sind, sind diese Ereignisse die mit Abstand hellsten Supernovae.

Also mehr als 8-fache Sonnenmasse oder enges Doppelsternsystem,

mal sehen, was Sirius ist:

Wiki:

Sirius ist ein Doppelsternsystem. Obwohl anhand von Taumelbewegungen von Sirius schon frueher vermutet, wurde der Begleitstern durch den grossen Helligkeitsunterschied und den geringen Abstand von maximal 11,4 Bogensekunden erst 1862 von Alvan Graham Clark (Sohn eines Teleskopbauers) entdeckt. Gegenueber der helleren Komponente Sirius A hat der Begleitstern Sirius B nur eine scheinbare Helligkeit von 8,5m und ist ein weisser Zwerg. Dies wurde jedoch erst 1923 erkannt, als sich herausstellte, dass, obwohl Sirius B fast so schwer ist wie die Sonne und eine wesentlich hoehere Oberflaechentemperatur von 25.000 K hat, er bei seiner geringen Helligkeit eine entsprechend geringe Groesse besitzen musste. Sirius B ist etwa 0,94 Sonnenmassen schwer, ist dabei aber kleiner als Neptun. Er war der erste weisse Zwerg, der entdeckt wurde, und umkreist Sirius A einmal in knapp 50 Jahren.

Der Abstand beider Sterne (grosse Halbachse) betraegt etwa 4 Mrd. km (vergleichbar der Entfernung Sonne-Neptun), wobei die Exzentrizitaet der Bahn mit 0,58 recht hoch ist.

Es existieren verschiedene Theorien, dass Sirius noch einen oder zwei weitere Begleitsterne haben koennte (Sirius BC und D). Obwohl diese in manchen Sternkatalogen schon auftauchen, ist ein direkter Beweis bisher noch nicht erbracht.

Ich denke mal, dass dieser Abstand zu gross ist, um einen Materieuebergang zu gestatten...?

LG Troll 

[Administrator]

Bei Wikipedia gibts ein wundervolles aussagekraeftiges Bild ueber die Sternphasen:



Sagt eigentlich alles aus

LG A.

[CyberSlider]

Hallo

es gibt doch auch die Nova! Wo ist da jetzt der Unterschied zwischen Supernova und Nova?
Das kommt auf dem Bild nicht zum Ausdruck!

CS

[Administrator]

Hallo Spider

Novae haben meines Wissens nichts mit Supernovae gemein. Novae treten in Doppelsternsystemen auf, in der der eine Stern vom anderen zyklisch Masse empfaengt, und dabei diese Materie thermonuklear verbrennt. Das kann dann zu beobachtbaren Ausbruechen fuehren. Die aber in der Intensitaet nicht mit Supernovae vergleichbar sind. Ausserdem aendert keiner der beiden seinen Status, wie es ja bei Supernovas ueblich zu sein scheint.

Liebe Gruesse

Administrator

 

[Kelte]

* Wenn die verbleibende Masse groesser als 1,44 fache und kleiner als 3-fache Sonnemasse ist, dann wird der Stern zum Neutronenstern.

Ich moechte noch mal auf Sirius zurueckkommen, der hat ja die 2,4 fache Masse der Sonne, ist also nach Troll ein Kandidat fuer einen Neutronenstern. Ist er damit nicht auch zwangslaeufig ein Kandidat fuer eine Supernova..... Und damit eine Gefahr fuer uns? (Erst ab 30 Lichtjahre ist es sicher!)

Kelte

Hi Kelte!

Noe, so habe ich das nicht gesagt, tatsaechlich ist es folgendermassen:

Es gibt zwei grundsaetzliche Mechanismen, nach denen Sterne zur Supernova werden koennen:

1. Massereiche Sterne mit einer Anfangsmasse von mehr als etwa 8 Sonnenmassen beenden ihre Entwicklung mit einem Kernkollaps nach dem voelligen Verbrauch ihres nuklearen Brennstoffs. Es kann ein kompaktes Objekt, etwa ein Pulsar oder ein Schwarzes Loch, entstehen.

2. Sterne mit geringerer Masse koennen ebenfalls als Supernova explodieren, aber nur dann, wenn sie sich in einem engen Doppelsternsystem befinden und in ihrem vorlaeufigen Endstadium als Weisser Zwerg Material von ihrem Begleiter, typischerweise einem roten Riesen, akkretieren. Im Laufe der Zeit kann es dabei zu mehreren Nova-Ausbruechen kommen, bei dem der Wasserstoff des akkretierten Gases fusioniert und Fusionsprodukte zurueck bleiben. Das setzt sich so lange fort, bis die Masse des Weissen Zwergs die Chandrasekhar-Grenze ueberschreitet und er durch seine Eigengravitation zu kollabieren beginnt. Die dabei einsetzende Kohlenstofffusion zerreisst den Stern voellig. Daher wird dieses Phaenomen auch als thermonukleare Supernova bezeichnet, eine weitere Bezeichnung ist Supernova vom Typ 1a. Obwohl hier vergleichsweise massearme Sterne beteiligt sind, sind diese Ereignisse die mit Abstand hellsten Supernovae.

Also mehr als 8-fache Sonnenmasse oder enges Doppelsternsystem,

mal sehen, was Sirius ist:

Wiki:

Sirius ist ein Doppelsternsystem. Obwohl anhand von Taumelbewegungen von Sirius schon frueher vermutet, wurde der Begleitstern durch den grossen Helligkeitsunterschied und den geringen Abstand von maximal 11,4 Bogensekunden erst 1862 von Alvan Graham Clark (Sohn eines Teleskopbauers) entdeckt. Gegenueber der helleren Komponente Sirius A hat der Begleitstern Sirius B nur eine scheinbare Helligkeit von 8,5m und ist ein weisser Zwerg. Dies wurde jedoch erst 1923 erkannt, als sich herausstellte, dass, obwohl Sirius B fast so schwer ist wie die Sonne und eine wesentlich hoehere Oberflaechentemperatur von 25.000 K hat, er bei seiner geringen Helligkeit eine entsprechend geringe Groesse besitzen musste. Sirius B ist etwa 0,94 Sonnenmassen schwer, ist dabei aber kleiner als Neptun. Er war der erste weisse Zwerg, der entdeckt wurde, und umkreist Sirius A einmal in knapp 50 Jahren.

Der Abstand beider Sterne (grosse Halbachse) betraegt etwa 4 Mrd. km (vergleichbar der Entfernung Sonne-Neptun), wobei die Exzentrizitaet der Bahn mit 0,58 recht hoch ist.

Es existieren verschiedene Theorien, dass Sirius noch einen oder zwei weitere Begleitsterne haben koennte (Sirius BC und D). Obwohl diese in manchen Sternkatalogen schon auftauchen, ist ein direkter Beweis bisher noch nicht erbracht.

Ich denke mal, dass dieser Abstand zu gross ist, um einen Materieuebergang zu gestatten...?

LG Troll 

Hm, du wirst wohl recht haben!

Du meinst also, es gibt in weitem Umkreis keinen Supernovakandidaten? Ich werd meinerseits mal meinen Cousin befragen, der ist Astronom und kennt sicher alle naeheren Sterne wie seine Westentasche 

Kelte

[forumstroll]

Hi

ein sehr guter Link, um zu viel Wissen zu kommen, was Physik und vor allem Astronomie und Kosmologie betrifft ist dieser:

http://www.weltderphysik.de/

LG Troll 

[Kelte]

Zur Brenndauer von Sternen und der Entstehung von Elementen eine uebersichtliche Tabelle:



Man sieht, je schwerer die Elemente, umso kuerzer die Brenndauer und je hoeher muessen die Temperaturen sein, und bei Eisen wird die Dichte dann absolut hoch:
10.000.000 kg / cm

[Esper]

Das am weitesten entfernte schwarze Loch wurde gefunden und zwar hier:

Das Schwarze Loch hat einen Abstand von 13 Milliarden Lichtjahren zur Erde

http://www.wissenschaft.de/wissenschaft/news/278975.html

Esper