So weit zu Geburt und Tod der Sterne und der wichtigen Gleichgewichtsphase dazwischen, die das eigentlich Leben darstellt. Das kann ganz unterschiedlich lange dauern. Unsere Sonne ist schon knapp 5 Milliarden Jahre alt und hat noch einige Milliarden Jahren an ruhiger Brennzeit vor sich, bevor eine der beiden Kräfte die Überhand gewinnt. Das sie so lange lebt liegt daran, dass sie so klein ist und deswegen nur bei moderaten Temperaturen brennt. Je mehr Masse ein Stern hat, desto größer ist natürlich auch der Druck, der in seinem Kern herrscht; desto größer ist die Temperatur und desto schneller verbrennt der Stern seinen Wasserstoff. Die großen Hyperriesen mögen zwar enorm groß und hell sein – dafür leben sie aber auch nur nur einige Millionen Jahre lang. Und sind sie zu groß, dann kann man gar nicht mehr von einem richtigen Leben als Stern sprechen; dann ist der Strahlungsdruck so gewaltig, dass sie sofort zerrissen werden. Die exakte Obergrenze zu berechnen ist allerdings knifflig, denn hier muss man dann doch die Vorgänge im Stern detailliert betrachtet. Mehr als 150 Sonnenmassen sind jedoch sicherlich nicht möglich.

Wo sind die Riesensterne?

Solche großen Sterne, die an der Obergrenze des theoretisch möglichen liegen sind naturgemäß nicht leicht zu finden. Sie mögen zwar hell sein – aber sie leben auch nur sehr kurz und die Wahrscheinlichkeit einen zu finden, ist gering.

Die Europäische Südsternwarte (ESO) hat nun allerdings Glück gehabt und gleich zwei solcher Riesensterne gefunden! Mit dem Very Large Telescope (VLT) hat man den Nebel NGC 3603 beobachtet. Das ist ein sehr helles und dichtes Sternentstehungsgebiet in unserer Milchstrasse (22000 Lichtjahre entfernt) und eignet sich daher hervorragend, um auf die Suche nach den schnelllebigen Riesensternen zu gehen.

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NGC 3603 (Bild: ESO)

Und man ist fündig geworden! Entdeckt hat man ein Doppelsternsystem. Das ist äußerst praktisch – denn normalerweise ist es recht knifflig, genau Werte für die Masse eines Sterns zu bestimmen. Zwei Doppelsterne umkreisen einander aber und wir kennen die Gesetze, nach denen sie das tun (es sind die gleichen Keplerschen Gesetze die auch die Bewegung der Planeten um die Sonne beschreiben). Beobachtet man also, wie sich die Sterne umeinander bewegen, dann kann man auch ihre Massen berechnen. Einer der beiden Sterne ist gewaltige 89 mal schwerer als unsere Sonne! Und ist er der kleinere des Paares! Der größere Stern trägt den Namen NGC 3603-A1 und 116 mal massiver als die Sonne!

Das ist der bisher schwerste bekannte Stern in unserer Milchstrasse und NGC 3603-A1 wird (nach kosmischen Maßstäben) nicht mehr lange zu leben haben. Er ist zwar erst knapp eine Million Jahre alt, kann aber auf keine lange Zukunft mehr blicken. Wer hell leuchtet, der leuchtet zwar hell – aber auch kurz.

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Kommentare (17)

  1. #1 Bullet
    4. Februar 2010

    Ja, ja … die Sache mit dem “Hell leuchten” … ich hatte ..äh, sagen wir, vor langer Zeit, in meinen Kindertagen ein SF-Groschenheftchen in der Hand. Die Hauptpersonen waren Menschen, aber es gab auch einen, der von einem Planeten einer ultraheißen Riesensonne kam. (Schon mal ein Punkt, der nicht klappt.) Aber diese Riesensonne soll auch noch wegen der Temperatur-Leuchtkraft-Beziehung eine Ultraviolett-Sonne gewesen sein – und damit für menschliche Augen unsichtbar! (Wat??)
    Sowas ist natürlich ein herber Schlag fürs Lesevergnügen.

  2. #2 Anhaltiner
    4. Februar 2010

    “Er ist zwar erst knapp eine Million Jahre alt” – wie bestimmt man eigentlich das Alter eines Sternes?

  3. #3 Kleiner Onkel
    4. Februar 2010

    “Wer hell leuchtet, der leuchtet zwar hell – aber auch kurz”

    ist das n Zitat aus “Blade Runner”?

  4. #4 Florian Freistetter
    4. Februar 2010

    @Anhaltiner: “wie bestimmt man eigentlich das Alter eines Sternes?”

    Hmm – Altersbestimmung ist nicht trivial. Das kann man schätzomativ machen, wenn man z.B. über die Leuchtkraft/Masse geht und ein paar Näherungsformeln benutzt. Oder genauer, wenn man Spektroskopie betreibt und sich genau ansieht, was da alles für Elemente im Stern drin sind. Daraus kann man dann auch Rückschlüsse ziehen, wie alt er ist. Je mehr Helium z.B. drin ist, desto älter muss er sein – denn das Helium muss er ja erstmal aus Wasserstoff fusionieren.

  5. #5 derari
    4. Februar 2010

    Ich habe mal gelesen, dass ein Stern, wenn er x-mal größer als die Sonne ist zum Neutronenstern wird, und wenn er y-mal größer ist zum schwarzen Loch. Hierbei waren x und y relativ kleine Zahlen.
    Meine Frage: Da unsere Sonne ja ein ziemlicher Winzling ist, und größere Sterne gleichzeitig eine kürzere Lebenserwartung haben, müsste unser Universum dann nicht voll sein mit Neutronensternen und schwarzen Löchern? Oder gibt es doch nicht so viele große Sterne, wie man (nach dem Lesen von Artikeln wie diesem) so glaubt?

  6. #6 Redfox
    5. Februar 2010

    ist das n Zitat aus “Blade Runner”?

    Jup:

    The light that burns twice as bright burns for half as long – and you have burned so very, very brightly, Roy.

    Und die Musik am Ende des Videos ist die Blade Runner Titelmusik von Vangelis….

    Ziemlich viele Blade Runner Anspielungen hier, Florian.
    Soll uns das was sagen? 😉

  7. #7 klauszwingenberger
    5. Februar 2010

    @derari:
    Massereiche Sterne sind eher seltene Objekte. Dass wir so viele davon beobachten können, beruht einfach auf einem Auswahleffekt: die anderen kriegen wir nicht so leicht zu sehen. Tatsächlich dürften rote Zwergsterne bei weitem die größte Population stellen.

    Andererseits ist es schon richtig: Neutronensterne und stellare schwarze Löcher sind gar nicht so selten. Aber auch an diesem Ende der Skala stellt sich das gleiche Beobachtungsproblem: sie sind nicht einfach zu finden.

  8. #8 Florian Freistetter
    5. Februar 2010

    @Redfox: “Ziemlich viele Blade Runner Anspielungen hier, Florian. Soll uns das was sagen? 😉 “

    Eigentlich nicht – ich hab den Film nie gesehen 😉

  9. #9 JV
    5. Februar 2010

    Ich wusste nicht, wo ich es posten sollte, deswegen stelle ich die Frage einfach mal hier: In allen Abbildungen zum Sonnensystem wird eine eher zwei-dimensionale Darstellung verwendet, wobei die Umlaufbahnen der Planeten alle auf einer Ebene liegen. Entspricht das der Wirklichkeit?

  10. #10 Marcel
    5. Februar 2010

    Irgendwie lustig das man die ‘schwere’ eines Sternes messen kann, wenn ich nicht so ne Mathe-Niete wäre dann wäre manches für mich weitaus verständlicher 🙂

  11. #11 Bullet
    5. Februar 2010

    JV: die sogenannte “Ekliptik” ist die Ebene, auf der alle Planetenbahnen liegen. Natürlich liegen die Planeten nicht exakt auf dieser Ebene, sonst würden sich die Planeten ja ständig gegenseitig bedecken. Das ist eher so ein Mittelwert. Ich glaub, Pluto wurde schon immer etwas schief angesehen, weil er da so rausfiel. 🙂

  12. #12 Gluecypher
    5. Februar 2010

    @Marcel

    Irgendwie lustig das man die ‘schwere’ eines Sternes messen kann, wenn ich nicht so ne Mathe-Niete wäre dann wäre manches für mich weitaus verständlicher 🙂

    In diesem Fall (also Doppelsternsystem) ist das relativ einfach, da muss man nur die 4 Grundrechenarten beherrschen und ein bisschen Newton’sche Mechanik. Man könnte die Masse auch aus der Leuchtkraft der Objekte bestimmen, dann wird’s aber ein bisschen komplizierter.

  13. #13 Arnd
    5. Februar 2010

    Vielleicht ist dieser superschwere Stern ja schon lange hops gegangen, dauert ja 22000 Jahre bis wir das mitbekommen.

  14. #14 Bjoern
    5. Februar 2010

    @Florian:

    Oder genauer, wenn man Spektroskopie betreibt und sich genau ansieht, was da alles für Elemente im Stern drin sind. Daraus kann man dann auch Rückschlüsse ziehen, wie alt er ist. Je mehr Helium z.B. drin ist, desto älter muss er sein – denn das Helium muss er ja erstmal aus Wasserstoff fusionieren.

    Moment – mit der Spektroskopie kann ich doch nur bestimmen, was in der Photosphäre (also äußere Hülle) des Sterns drin ist; das Helium wird aber im Innersten durch Fusion erzeugt. Und soweit ich mich erinnere, werden die meisten Sterne im Laufe ihres Lebens nicht gerade gut durchmisch; das Helium bleibt also größtenteils oder sogar komplett innen drin, und von außen sehen wir nichts davon. Erst wenn der Stern zur Supernova wird (oder auf ähnliche Weise viel Masse abgibt), bekommen wir zu sehen, was innen drin war. Oder erinnere ich mich da falsch, und das Helium kommt doch irgendwie schon früher raus?

  15. #15 stefan2
    5. Februar 2010

    “Hmm – Altersbestimmung ist nicht trivial”

    natürlich ist es nicht trivial, nicht nur weil es nicht einfach ist, sondern weil trivial nicht einfach bedeutet. “trivial” bedeutet soviel wie “altbekannt”. deswegen ist etwas auch trivial, wenn sich etwas aus der definition ergibt (sei p eine primzahl, dann ist es trivial das 1 und p die natürlichen teiler sind). 1+1 dagegen ist einfach aber nicht trivial und das werde ich auch sehr schnell merken, wenn ich das einen prof weiss machen will. 🙂

    [klugscheiß-modus off/] 😉

  16. #16 Christian (P-chan)
    28. Februar 2010

    Wenn ich das ganze richtig verstanden habe gibt es eigentlich keine lineare Zeit, sondern sie schreitet immer nur langsamer oder schneller vorwärts, je nachdem wie hoch die gravitationskraft in der umgebung ist.
    Das ist dann zB der grund warum bei theoretischen wurmlöchern mitten zwischen beiden raumpunkten die zeit stehen bleiben müsste.

    DH das maximale alter eines sterns müsste doch auch von seiner gravitation abhängen: je höher die gravitation, desto länger lebt er (wenn man alle von dir genannten faktoren außer acht lässt).

    weiß man in etwa wieviel einfluss dieses phänomen auf die lebensdauer eines sterns hat?

    Wenn mein gedankengang richtig ist, dann müsste doch auch sogar das licht, je nachdem von welchem punkt des universums aus man es betrachtet, “schneller” oder “langsamer” sein (die geschwindigkeit bleibt wohl gleich, aber die beobachtete ist abhängig von der zeit und damit nicht konstant).

    Hmm.. ich sollte nicht in meinem bekanntenkreis rumerzählen was mit sonntag morgen nach dem aufstehen durch den kopf geht. Man könnte mich für verrückt halten. Ist alles dein blog schuld! ^_^

  17. #17 MartinS
    21. Juli 2010

    @Florian
    Du musst, glaube ich, Deinen Artikel korrigieren:

    Mehr als 150 Sonnenmassen sind jedoch sicherlich nicht möglich.

    Artikel von heute spricht von einer ‘belegten’ Hypersonne mit über 300 Sonnenmassen! http://scinexx.de/wissen-aktuell-11979-2010-07-21.html
    ;-(