In der heutigen Frage zur Astronomie geht es um Sterne. Und um eine eigentlich sehr simple Frage: Wie groß ist ein Stern?. Und: Wie groß kann ein Stern eigentlich werden?

Sterne sind ziemlich groß. Viel größer, als alles, was wir uns normalerweise vorstellen können. Auf jeden Fall viel größer als unsere Erde. Ich habe aber auch schon Leute, darunter sogar einige Lehrer, getroffen, die der Meinung waren, Sterne wären nur ein paar Kilometer groß. Es lohnt sich also, kurz darüber nachzudenken, wie groß so ein Stern tatsächlich ist.

Ein Stern muss groß sein, damit er ein Stern sein kann. Denn so ein Himmelskörper zeichnet sich ja dadurch aus, dass er in der Lage ist, selbst und für lange Zeit Energie durch Kernfusion zu produzieren. Sterne leuchten und das können sie nur, wenn sie eine bestimmte Mindestmasse haben. Damit die Wasserstoffatome, die den Hauptbestandteil der Sternmaterie ausmachen, zu Heliumatomen fusionieren und Energie produzieren können, müssen sie sich schnell genug bewegen. Sind sie zu langsam, prallen sie einfach voneinander ab und nichts passiert. Nur wenn sie ausreichend schnell sind haben sie genug “Wumms” um bei Kollisionen zu Heliumatomen fusionieren zu können.

Die Geschwindigkeit von Atomen hängt von der Temperatur ab. Je heißer es ist, desto schneller bewegen sie sich. Und um ausreichend schnell für die Kernfusion sein zu können, braucht es Temperaturen von etwa 10 Millionen Grad. Die erreicht man nicht so leicht: Selbst im Zentrum der Erde hat es “nur” knapp 5000 Grad und auch auf der Oberfläche der Sonne ist es nicht wesentlich wärmer. Die für die Kernfusion nötige Temperatur wird nur im Inneren von Sternen erreicht. Dort drücken die ganzen Gasmassen von außen auf das Zentrum und dieser Druck erzeugt die hohen Temperaturen. Man kann nun relativ leicht ausrechnen, wie viel Masse von außen auf das Zentrum drücken muss, damit es dort heiß genug für Kernfusion ist: Ungefähr das 75fache der Masse des Planeten Jupiter. Das entspricht in etwa dem 24.000fachen der Erdmasse – oder 7 Prozent der Masse der Sonne.

Eine Kugel aus Wasserstoff, die diese Masse erreicht, wird also zu einem Stern werden und beginnen zu leuchten. Aber auch nach oben hin gibt es Grenzen. Je mehr Masse ein Stern besitzt, desto heißer ist es in seinem Inneren. Und je heißer es ist, desto mehr Kernfusion findet statt und desto schneller verbraucht ein Stern sein Brennmaterial. Je heißer ein Stern ist, desto stärker ist auch der sogenannten Strahlungsdruck in seinem Inneren. Denn die Energie, die im Zentrum bei der Fusion erzeugt wird, muss ja irgendwo hin. Sie dringt nach außen und die Strahlung trifft dabei auf die Teilchen der Sternmaterie. Sie drückt also nach außen und normalerweise hält sich dieser Druck die Waage mit der Gravitationskraft der Sternmaterie, die nach innen drückt und den Stern zusammenfallen lässt. Ein normaler Stern wie unsere Sonne befindet sich im Gleichgewicht und kann diesen Zustand für Milliarden Jahre aufrecht erhalten.

Sehr massereiche Sterne aber aber brennen viel heißer. Der Strahlungsdruck ist viel stärker und bläht den Stern auf. Außerdem verbraucht er seinen Brennstoff viel schneller und solche Sterne leben nur kurz; vielleicht einige Millionen Jahre. Der Strahlungsdruck ist so stark, dass große Teile seiner äußeren Schichten ins All hinaus gerissen werden. Diese Sternwinde verkürzen die Lebensdauer eines Sterns ebenfalls.

Solche Sterne haben das 200- bis 300fache der Sonnenmasse; sind also schon deutlich schwerer als unser Stern. Irgendwann ist aber die maximale Obergrenze erreicht. So ein Stern entsteht ja aus einer großen Gaswolke, die in sich zusammenfällt und dichter wird. Ist sie dicht genug, dann zündet im Inneren die Kernfusion und der Stern beginnt zu leuchten. Bei sehr großen Sternen die aus sehr großen Gaswolken entstehen, beginnt der Fusionsprozess aber schon, wenn die Wolke noch dabei ist, zu kollabieren. Die einsetzenden starken Sternwinde reißen die übrig bleibende Materie der Wolke weg und der Stern kann nicht mehr weiterwachsen.

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Kommentare (51)

  1. #1 knorke
    3. November 2014

    Jedes Mal wenn ich solche Größenvergleiche sehe, bin ich beeindruckt und mir wird manchmal etwas schwindelig. Und das sind “nur” Himmelskörper. Nichtmal Sonnensysteme, Galaxien oder Galaxienhaufen.
    Da wird einem ganz anders.

  2. #2 Alderamin
    3. November 2014

    Man sollte vielleicht erwähnen, dass die Farben der Sterne nicht so intensiv sind, wie es auf den Bildern den Anschein hat. Die Farbe der “gelben” Sonne kann man z.B. prima erkennen, indem man ein weißes Blatt Papier ins Sonnenlicht hält. Das Papier reflektiert die Farbe der Sonne, sie ist mitnichten gelb, sondern weiß.

    Die Extrema der Farben von Sternen kann man am Sternbild Orion sehen. Wenn man den oberen linken Stern (Beteigeuze, roter Überriese) mit denen der Gürtelsterne oder des unten rechts befindlichen Rigel vergleicht (alles blaue Riesensterne), dann hat man die ganze Variationsbreite der Sternfarben schon fast komplett vor Augen (es gibt lediglich noch extrem rote Sterne der Spektralklasse C, bei denen sich Kohlenstoff-Ruß in der Atmosphäre befindet, aber davon gibt’s keine hellen Vertreter für’s bloße Auge, bestenfalls kratzen sie gelegentlich an der Sichtbarkeit, da reicht es nicht für die Farbwahrnehmung des menschlichen Auges).

  3. #3 Florian Freistetter
    3. November 2014

    @Alderamin: “Die Farbe der “gelben” Sonne “

    Über die Farbe der Sonne wollte ich sowieso noch mal nen eigenen Artikel schreiben; das ist auch eine häufige Frage. Das “gelb” habe ich in dem Fall nur extra erwähnt, damit man weiß, welcher Stern auf dem Bild gemeint ist. Und zumindest offiziell ist die Sonne ja als “gelber Zwergstern” klassifiziert 😉

  4. #4 Moss the Ex-Augenoptiker
    Ladenburg
    3. November 2014

    @Alderamin: Die Farbwahrnehmung des menschlichen Auges ist zudem alles andere als absolut, was auch mit dem erstaunlichen Helligkeitsbereich zusammenhängt, mit dem es zurechtkommt. Das sieht man z. B. schön bei den alten Glühfadenleuchten (etwa am Auto), die bei Dunkelheit nahezu weiss, tagsüber aber schon bei bedecktem Himmel deutlich gelb wirken.

  5. #5 MartinB
    3. November 2014

    @Alderamin
    ich dachte immer, die Sonne wäre leicht gelb, weil ein größerer Teil des blauen Lichts in der Atmosphäre gestreut wird, so dass sich in der Summe (direktes Sonnenlicht plus Streuung vom Himmelsblau) genau “weiß” ergibt. (Wobei unser Auge eh abhängig vonder Tageszeit nochmal nen Weißabgleich macht…)

  6. #6 Uli
    3. November 2014

    Das Gehirn hat außerdem noch die Fähigkeit, einen automatischen Weißabgleich durchzuführen.
    Der hellste Gegenstand wird als “Weiß” definiert und der Rest entsprechend angepasst.

    Darum kann man auch eine farblich getönte Sonnenbrille tragen und trotzdem noch fast alle Farben korrekt sehen.

  7. #7 Alderamin
    3. November 2014

    @MartinB

    Das blaue Himmelslicht ist Streulicht, das ebenfalls dem Sonnenlicht entstammt und die Sonne etwas gelber werden lässt. Streng genommen muss man die Farbe der Sonne im Weltraum messen. Viel Unterschied macht das Streulicht aber sicher nicht; wenn man Fotos macht, in denen Sonnenschein und Schatten enthalten sind, ist der von der Sonne beleuchtete Bereich enorm heller.

    Nach astronomischer Definition ist die Sonne gelblich, man misst zur einfachen Bestimmung der Sternfarben die Helligkeitsdifferenzen (Farbindex) durch die genormten Filter U, B und V (ultraviolett, blau, visuell). Diese sind so kalibriert, dass sie für A0-Sterne (z.B. Wega) alle denselben Wert ergeben, also ist U-B = B-V = U-V = 0, und A0 wird als “weiß” definiert. Bei der Sonne ist B-V = +0,65 Größenklassen, d.h. V ist etwas heller als B (bei den Astronomen ist die Helligkeitsskala umgedreht, kleine Werte sind heller als große). Damit gilt die Sonne als gelblich, aber das ist eine Definitionssache. Das Maximum der Planckkurve liegt im Grünen.

    Aber wie gesagt, ein Blatt Papier im Sonnenlicht (mit blauem Himmel) gibt die Farbe der Sonne recht gut wieder. Weißabgleich des Auges ist richtig, das Auge kann auch andersfarbiges Licht als weiß wahrnehmen, aber Tageslicht ist der Nullstandard für farbneutrales Licht (war ja auch die Farbbalance der meisten Analogfilme). Die Sonne ist jedenfalls weniger gelb, als gemeinhin angenommen (Glühbirnen hingegen sind astronomisch gesehen schon tiefrot).

  8. #8 MartinB
    3. November 2014

    @Alderamin
    Danke für die Infos, das mit dem Farbindex wusste ich noch nicht.
    Wär doch was für deinen Blog?!!!

    “Das Maximum der Planckkurve liegt im Grünen.”
    Oder auch ncht…
    http://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2013/06/16/das-marchen-vom-sonnenspektrum-2/

  9. #9 Alderamin
    3. November 2014

    @MartinB

    Oder auch ncht…

    Oh, den Aspekt kannte ich noch gar nicht (bzw. war mir entfallen, ich hatte den Artikel, glaube ich, damals gelesen). Mit E=h*f scheint mir die Frequenz als x-Achse der Planckkurve allerdings die natürlichere Wahl zu sein.

  10. #10 walter
    3. November 2014

    Die Größen der Sterne finde ich absolut faszinierend. Es gibt auf You Tube ein geniales Video, wo die Größen sehr beeindruckend verglichen werden (die Hintergrundmusik aus “Das schwarze Loch” passt da wunderbar dazu). Florian hat das glaub ich hier schon irgendwann einmal gepostet.

    Ich denk mir bei solchen Sachen immer, welch winzig kleine Würstchen wir dagegen sind und wie sich gewisse Großkotztypen trotzdem aufführen als ob sie die Größten wären. Ok, das is ein anderes Thema und passt nicht so ganz hierher.

    Weil die Farben angesprochen wurden: Bei uns (Klagenfurt) ist die Lichtverschmutzung zwar auch schon recht ausgeprägt, aber wenn es richtig sternklar ist, dann kann man die Farben sehr gut erkennen. Besonders die zwei “roten” Beteigeuze und Aldebaran sind sehr markant.

  11. #11 Thomas
    3. November 2014

    Wär doch was für deinen Blog?!!!

    Gekonnt ignoriert. 😉

  12. #12 Alderamin
    3. November 2014

    @walter

    Besonders die zwei “roten” Beteigeuze und Aldebaran sind sehr markant.

    Mit Capella im Fuhrmann hat man derzeit auch einen schönen hellen Stern mit ähnlicher Farbe wie die Sonne am Abendhimmel (Spektralklassen G0 und G5, ist ein Doppelstern; die Sonne hat G2). Dies ist abends der hellste Stern im Nordosten.

  13. #13 walter
    3. November 2014

    Is durch das Wintersechseck natürlich auch sehr markant. Schau mir das sofern halt kein Nebel (Klagenfurt is ein unglaubliches Nebelloch) die Sicht einschränkt jeden Morgen an. Steh da um halb 6 an der Bushaltestelle und starre in den Himmel. Die ganzen Blödheinis mit den Autos die da vorbeibrettern werden sich auch schon wundern, was der Typ da jeden Tag nach oben starrt (weil um die Uhrzeit immer die gleichen vorbeifahren)

  14. #14 frantischek
    3. November 2014

    Ich meine gelesen zu haben das es in der allerersten Generation noch viel größere/schwerere Sterne als 300fache Sonnenmasse gegeben haben soll.

    Warum konnten die damals größer werden? Und ist das überhaupt so, oder täuscht mich da die Erinnerung?

  15. #15 Alderamin
    3. November 2014

    @frantischek

    Ja, ist richtig. Der Unterschied ist der Metallgehalt der Sterne (also alles, was schwerer als Helium ist). Bei großen Sternen spielt heute der Bethe-Weizsäcker-Zyklus für die Energieerzeugung eine größere Rolle als der Proton-Proton-Zyklus. Der Bethe-Weizsäcker-Zyklus benötigt aber Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff, also Metalle. Ich vermute, dass mangels dieser Elemente die ersten Sterne weniger Strahlungsdruck erzeugen konnten und damit mehr Materie aufsammeln, bevor sie durch Sternenwind ihr eigenes Wachstum kappten.

    Mal schauen, ob ich dazu was konkreteres finde.

  16. #16 Alderamin
    3. November 2014

    @frantischek

    Steht eigentlich schon im verlinkten Wikipedia-Artikel, dass Population III Sterne diese Kernreaktion nicht durchführen konnten. Das sind gerade die (hypothetischen) ältesten Sterne, die teilweise so massiv geworden sein könnten.

  17. #17 Dr.Chipmunk
    3. November 2014

    Du schreibst :”R136a1, ist 265 Mal schwerer als die Sonne, leuchtet fast 9 Millionen Mal heller als unser Stern und befindet sich knapp 160.000 Lichtjahre entfernt in der großen Magellanschen Wolke.”

    Wikipedia trifft dieselbe Aussage.

    Im Wikipedia-Eintrag zur Großen Magellanschen Wolke steht:”Die Große Magellansche Wolke in rund 170.000 Lichtjahren Entfernung enthält ungefähr 15 Milliarden Sterne.”

    Wie kann der Stern, der Teil der Galaxie ist, uns näher sein als die eigentliche Galaxie?

  18. #18 StefanL
    3. November 2014

    @Dr.Chipmunk
    nicht jeder Stern in der GMW ist gleichweit entfernt. Der “Durchmesser” ist etwa 17 000 Lj.

  19. #19 Florian Freistetter
    3. November 2014

    @Dr.Chipmunk: “Wie kann der Stern, der Teil der Galaxie ist, uns näher sein als die eigentliche Galaxie?”

    Ich gehe mal davon aus, dass die Werte alle gerundet sind und außerdem mit großen Fehlern behaftet. Abgesehen davon hat die LMC auch einen Durchmesser von knapp 25.000 Lichtjahren…

  20. #20 Alderamin
    3. November 2014

    @frantischek

    Wie immer ist das Leben komplizierter als man denkt.

    Laut Seite 50 im ersten Link, linke Spalte, etwa in Seitenmitte (ab “Although the mass triggering the first runaway collapse is well-determined”) gibt es offensichtlich mehrere Effekte, die sich zwischen der heutigen Sternentstehung und der Entstehung der ältesten Sterne unterscheiden:

    – das primordiale Gas enthielt keinen Staub, konnte also von den wachsenden Sternen nicht so effektiv weggeblasen werden -> größeres Wachstum
    – im primordialen Gas waren die Magnetfelder geringer was einerseits zu weniger Abbremsung der Rotation des Gases führte als heute und zweitens zu weniger Verlust an Gas (durch Jets, nehme ich an) -> der erste Effekt verlangsamt das Wachstum, der zweite wirkt genau entgegengesetzt
    – drittens waren große Population III-Sterne heißer als heutige Sterne und produzierten damit stärkere ionisierende UV-Strahlung -> generell bewirkt dies eine Begrenzung des weiteren Wachstums durch Photoevaporation der Akkretionsscheibe.

    Aus dem Zusammenspiel der verschiedenen Effekte ergeben sich in Simulationen Massen bis 300 Sonnenmassen.

  21. #21 frantischek
    3. November 2014

    Danke Alderamin!

  22. #22 Chriz
    Stuggi
    3. November 2014

    Ich verstehe dieses Größenvergleiche nicht. Bei Körpern muss man doch Volumina (also die räumliche 3 Dimensionsionale Ausdehnung) vergleichen.
    Und nicht nur Durchmesser oder Radien.
    Die Sonne ist doch auch nicht nur 109 mal so groß wie die Erde, sondern mehr als eine Million Mal so groß.
    Genau so sind sie größten Sterne Milliarden mal so groß wie die Sonne, nicht nur ein paar tausend mal
    So groß.
    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fe/UY_Scuti_size_comparison_to_the_sun.png
    Dieser Vergleich zeigt das auch gut, das die größten bekannten Sterne eben nicht nur 1700 oder 2000 mal so groß sind wie die Sonne, sondern wirklich Milliarden mal größer!

  23. #23 Alderamin
    3. November 2014

    @Chriz

    Ist doch lediglich Vereinbarungssache, ob man Volumen oder Radius von Kugeln vergleicht, solange man klar macht, was man vergleicht. Am häufigsten wird m.E. der Radius verglichen.

  24. #24 Florian Freistetter
    3. November 2014

    @Chris: “Genau so sind sie größten Sterne Milliarden mal so groß wie die Sonne, nicht nur ein paar tausend mal
    So groß.”

    Ja, aber eben nur, wenn du das Volumen vergleichst. Ich habe halt über die Masse geschrieben. “Größe” ist nicht zwingend gleich “Volumen”. Ein Typ, der 2,10 Meter groß ist, ist definitiv größer als ich mit meinen 1,73 – selbst wenn ich 150 kg wiegen und ein entsprechend großes Volumen hätte…

  25. #25 Stefan S
    3. November 2014

    @Alderamin, @frantischek: Theorie der supermassive stars, wonach die Metallizität eine entscheidende Rolle spielt, schon beiim Kollaps der Wolke, die eben aufgrund der geringen Metallizität nicht fragmentiert. Es bilden sich aufgrund der Metallizität keine Pulsationsinstabilitäten und Sternwinde. Und die Akkretionsrate ist nach dieser Theorie weit höher, wodruch der Stern viel schneller rotiert und dafür sorgt, dass das Material sich besser vermischen kann, wodruch der Kernbrennstoff länger anhält, bei gleichzeitiger weiter fortlaufenden Akkretion.

    Diese Sterne funktionierten einfach anders.

    Die manchmal angebenen 100.000 Sonnenmassen halte ich aber dann doch für verwundernswert, bisher hatte ich immer Zahlen im Kopf von etwa 1.000 bis 1.500 Sonnenmassen.

    http://arxiv.org/abs/1304.7787v2
    http://arxiv.org/abs/1308.4457v2
    http://arxiv.org/abs/1305.5923v1
    http://arxiv.org/abs/1404.4630v1

  26. #26 Alderamin
    4. November 2014

    @Stefan S

    Danke für die Links!

  27. #27 Benny
    Basel
    4. November 2014

    Sterne sind ziemlich groß. Viel größer, als alles, was wir uns normalerweise vorstellen können. Auf jeden Fall viel größer als unsere Erde. Ich habe aber auch schon Leute, darunter sogar einige Lehrer, getroffen, die der Meinung waren, Sterne wären nur ein paar Kilometer groß. Es lohnt sich also, kurz darüber nachzudenken, wie groß so ein Stern tatsächlich ist.

    Das ein Stern nur wenige Kilometer gross ist, kann durchaus sein. Ein Neutronenstern kommt auf 20 km. Weisse Zwerge sind typischerweise kleiner als die Erde. Ein Stern bläst sich nicht nur auf im Verlauf seines langen Lebens – irgendwann wird er wieder kleiner.

  28. #28 Florian Freistetter
    4. November 2014

    @benny: “Das ein Stern nur wenige Kilometer gross ist, kann durchaus sein. Ein Neutronenstern kommt auf 20 km. “

    Das ist mir durchaus klar. Aber ein Neutronenstern heißt zwar “-stern”; ist aber kein Stern mehr sondern ein ehemaliger Stern; das was von einem Stern übrig bleibt (genau wie bei einem weißen Zwerg). Und es ist mit Sicherheit nicht das, was sich ein Normalbürger vorstellt, wenn man von “Stern” spricht (und definitiv nicht das, was die Lehrer gemeint hatten).

  29. #29 frantischek
    4. November 2014

    Und es ist mit Sicherheit nicht das, was sich ein Normalbürger vorstellt, wenn man von “Stern” spricht…

    Vor allem Dingen ist es nicht das was man sieht wenn man nachts zum Himmel schaut.

  30. #30 Alderamin
    4. November 2014

    Wobei diejenigen Sterne, die irgendwann als Neutronenstern oder weißer Zwerg enden, zuvor sehr groß gewesen waren (Neutronenstern wird man nur mit einer Anfangsmasse von 10 Sonnenmassen, nach einer Supernova-Explosion und oft einem Überriesen-Stadium davor, und die Vorgänger von weißen Zwergen sind Rote Riesen mit 100 Millionen km Radius und mehr). Dauerhaft klein war keines dieser Objekte.

  31. #31 pufaxx
    6. November 2014

    Das Video hier beeindruckt mich auch immer wieder:

    http://www.youtube.com/watch?v=fKTu6B4Rgek

    (Die Musik ist allerdings scheußlich)

  32. #32 eh i
    6. November 2014

    Frage an FF:

    wie können die Wissenschaftler eine “kleine gaswolke” mit einem riesen stern verwechseln ?!

    http://derstandard.at/2000007766729/Astronomen-loesen-Raetsel-um-unzerstoerbares-Objekt-im-Milchstrassenzentrum

  33. #33 Florian Freistetter
    6. November 2014

    @eh i: Da gehts um Objekte, die verdammt weit entfernt sind und in einer Gegend, die verdammt schwer zu beobachten ist. Mehr als: Da ist ein Dingens mit der Masse X lässt sich da ohne sehr mühsame Beobachtungen nicht feststellen. Und jetzt hat man anscheinend mehr Informationen über das Dingens gesammelt.

  34. #34 Bullet
    6. November 2014

    @ eh i:
    ich bin ganz Ohr: wo ist denn der Unterschied zwischen dieser “kleinen Gaswolke” und einem “riesen Stern”?

  35. #35 krypto
    6. November 2014

    Man muss das Ganze in Relation zur gewaltigen SL-Masse sehen:
    Die Beobachtungen einer Wolke mit einigen Erdmassen oder einigen Sonnenmassen würden sich kaum unterscheiden.
    Einzig die Tatsache, dass das Objekt die Passage weitgehend intakt überstanden hat, impliziert, dass im Zentrum dieser Wolke mehr Zusammenhalt vorhanden sein müsste als erwartet.

  36. #36 eh i
    6. November 2014

    @Bullet
    wenn du den artikel liest ist da die rede von:
    einer gaswolke mit 3 facher erdmasse und dann von einem stern mit 100 facher ausdehnung der sonne.

    wie soll ich den unterschied kennen wenn man sich schon bei der grösse,masse ect. nicht sicher sein kann ?!

  37. #37 Alderamin
    6. November 2014

    @eh i

    Massen astronomischer Objekte kann man nur präzise bestimmen, wenn sich zwei Objekte umkreisen und man Abstand und Zeit messen kann. Als Ergebnis erhält man meistens nur die Gesamtmasse beider Objekte.

    Hier umkreist irgendeine Gaswolke das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße. Dieses hat ein paar Millionen Sonnenmassen. Da ist es schwer zu unterscheiden, ob das umkreisende Objekt drei Erdmassen oder 100 Sonnenmassen hat.

    Woher kommen dann diese Zahlen? Ich hab’ jetzt nicht die Quellen offen, aber ich denke, man hat die Ausdehnung gemessen und damals eine homogene Dichte angenommen. Ein sehr großer Stern kann von einer dünnen äußeren Atmosphäre umgeben sein, die man anscheinend beobachtet hat, aber enthält eben auch einen großen und schweren Kern. Eine einfache Gaswolke tut das nicht. Dann kommen natürlich sehr unterschiedliche Ergebnisse für die Masse heraus.

    Erschwerend kommt hinzu, dass man das Zentrum der Milchstraße wegen des Staubs in der Ebene der Milchstraße eigentlich gar nicht sehen kann, sondern man kann nur mit Infrarot oder Radiowellen den Staub durchdringen. Da ist es weitaus schwerer zu unterscheiden, ob man eine große warme Gaswolke sieht oder einen Stern, der eine dünne Atmosphäre hat. Im Visuellen wäre das Gas gar nicht zu sehen und der Stern würde sofort auffallen.

    Genaueres ergibt aber nur ein Studium der Paper von damals und heute, um herauszubekommen, worauf sich die Schätzung der Masse stützt.

  38. #38 Captain E.
    6. November 2014

    Da ist wohl mal wieder ein astronomischer freistetterscher Artikel fällig. Laut diesem kurzen verlinkten Artikel scheint es so zu sein, als würden in der Umgebung des Schwarzen Lochs die vorhandenen Sterne häufiger als üblich miteinander verschmelzen. Falls ja, woran liegt das?

  39. #39 Florian Freistetter
    6. November 2014

    @CaptainE: “Laut diesem kurzen verlinkten Artikel scheint es so zu sein, als würden in der Umgebung des Schwarzen Lochs die vorhandenen Sterne häufiger als üblich miteinander verschmelzen. “

    ? Also ich kann das da nicht rauslesen…

  40. #40 eh i
    6. November 2014

    @Alderamin
    recht herzlichen dank für deine ausführlich erklärung.

  41. #41 Alderamin
    6. November 2014

    @eh i

    Laut Abstract ist das so, wie ich vermutet habe. Aber leider ist das Full Paper kostenpflichtig. Ich rechne damit, dass in Kürze (vielleicht heute noch) ein Artikel auf der Webseite von Sky & Telescope darüber erscheint, die werden den Massenunterschied vermutlich thematisieren. Wenn ich was finde, verlinke ich es hier.

    @Captain E.

    Das steht auch im oben verlinkten Abstract, dass die Autoren annehmen, dass das betreffende Objekt ein Doppelstern ist und bald zu einem blauen Stern verschmelzen wird, wie es sie häufig im Zentrum der Milchstraße um das Schwarze Locher herum gibt.

    Das ist genau wie im Zentrum von Kugelsternhaufen, da ist die Sternendichte sehr hoch und die Sterne sausen schnell umeinander (oder hier um das Schwarze Loch) und kollidieren dann auch gelegentlich, wobei es zur Entstehung von “Blue Stragglers” (“Blauen Nachzüglern”) kommt. Florian hat mal einen Artikel darüber geschrieben.

    Das sind Sterne, die viel jünger aussehen, als sie es eigentlich sein dürften (alle Kugelsternhaufen sind so alt wie die Milchstraße, rund 13 Milliarden Jahre – blaue Sterne verbrauchen ihre Energie sehr schnell und explodieren in weniger als 100 Millionen Jahren als Supernovae). Wenn zwei alte Sterne verschmelzen, entsteht ein neuer, größerer Stern mit genug frischem Gas, um weiter Wasserstoff zu fusionieren. Die Farbe des Sterns hängt von seiner Temperatur und diese von der Fusionsrate im Zentrum ab, die wiederum durch die Masse (Gewichtsdruck des Gases) bestimmt wird. Deswegen sind massivere Sterne heißer, blauer und kurzlebiger als weniger massive. Zwei verschmolzene Sterne können deswegen einen neuen, heißen, blauen Stern hervorbringen, den es in einer Umgebung von alten Sternen eigentlich nicht geben sollte – einen blauen Nachzügler.

  42. #42 Captain E.
    6. November 2014

    Und was ist mit diesem Satz hier?

    Der hell strahlende Stern würde auch dabei helfen, einige Mysterien des Milchstraßenzentrums erklären. So wird etwa durch seine Entdeckung klarer, warum dort bedeutend mehr junge und viel weniger ältere Sterne existieren, als man den aktuellen Modellen nach erwarten würde.

  43. #43 Captain E.
    6. November 2014

    @Alderamin:

    Das mit dem Verschmelzen und den “blauen Nachzüglern” war mir ja schon klar. Im Zentrum scheint es aber eben weniger von den alten Sternen zu geben als üblich, dafür dann aber mehr von den vermeintlich jungen. Also müssten in dieser Gegend mehr Sterne miteinander verschmelzen als in anderen Teilen der Galaxis.

  44. #44 Alderamin
    6. November 2014

    @myself

    kollidieren dann auch gelegentlich

    Wie in Florians Blue-Straggler-Artikel zu lesen sind direkte Kollisionen eher selten, viel häufiger hat man einen Massenstransfer zwischen Doppelsternen, wenn einer der Partner sich zum Roten Riesen aufbläht, was letztlich die gleiche Wirkung hat: ein Stern gewinnt Masse und wird damit heißer. Natürlich können in der Umgebung des Schwarzen Lochs oder im Zentrum von Kugelsternhaufen auch neue Doppelsterne durch Einfang entstehen. Am häufigsten dürfte aber der ganz normale Massentransfer zwischen Sternen sein, die schon gemeinsam entstanden.

  45. #45 Alderamin
    6. November 2014

    @Captain E.

    Wird wohl wie bei den Kugelhaufen daran liegen, dass

    – die Sterndichte generell sehr hoch ist
    – die Sterne alle alt und rot sind und blaue sofort auffallen
    – hinreichend viele Sterne zum Roten Riesen geworden sind.

    Die weitaus meisten Sterne sind nicht sehr massiv und altern langsam. Je älter eine Sternpopulation ist, desto mehr rote Riesen wirst Du finden (bis dann irgendwann alle Sterne zu Roten Riesen geworden sind, die es können; rote Zwerge werden es nie). Im Zentrum der Milchstraße wie auch den Kugelhaufen gibt es Populationen sehr alter Sterne, also gibt es da auch relativ viele Rote Riesen, und wenn so einer dann Teil eines engen Doppelsterns ist, ist die Chance für die Entstehung eines blauen Nachzüglers hoch.

  46. #46 krypto
    6. November 2014

    @Captain: Die enorme Schwerkraft des SL verursacht Störungen in der Umlaufbahn von Doppelsternen und lässt diese schlussendlich verschmelzen.
    Dass die Gesamtmasse des Objekts so schwer in Größenordnungen einzugrenzen ist, liegt wie gesagt am Massenverhältnis zum SL.
    Schauen wir mal, was ALMA uns für Erkenntnisse über unser zentrales SL verschafft.

  47. #47 Florian Freistetter
    6. November 2014

    @CaptainE: Ok, den Satz hab ich übersehen. Mein Fehler.

  48. #48 Florian Freistetter
    6. November 2014

    @Alderamin: “Florian hat mal einen Artikel darüber geschrieben”

    Ha! Tatsächlich… Schau an. Wusste ich gar nicht mehr.

  49. #49 Captain E.
    6. November 2014

    @krypto:

    Die enorme Schwerkraft des SL verursacht Störungen in der Umlaufbahn von Doppelsternen und lässt diese schlussendlich verschmelzen.
    Dass die Gesamtmasse des Objekts so schwer in Größenordnungen einzugrenzen ist, liegt wie gesagt am Massenverhältnis zum SL.
    Schauen wir mal, was ALMA uns für Erkenntnisse über unser zentrales SL verschafft

    Das wäre die naheliegende Schlussfolgerung, die sich auch mir aufgedrängt hat. Allerdings stimmt nicht immer das, was doch so einfach zu sein scheint. Eine profssionelle Bewertung durch Florian wäre daher sehr hilfreich.

  50. #50 Christian der 1.
    6. November 2014

    ganz banal.
    wie müsste man sich wohl den anblick so eines riesensterns aus der nähe vorstellen.
    die haben eine dichte um ein paar potenzen kleiner als luft (wenn ich mich nicht verrechnet hab hat mein teststern mit r=200E6 km, M=20 sonnenmassen ) eine dichte von 0,00012 kg/m³ ist ca. 10000stl von luft.
    dann wird es eine massenkonzentration geben, also ist die randzone eines solchen sterns ein schlechteres vakuum.
    würde er nicht leuchten glatt zum übersehen 🙂

  51. #51 Alderamin
    6. November 2014

    @Christian der 1.

    ie müsste man sich wohl den anblick so eines riesensterns aus der nähe vorstellen

    Ungefähr so?
    http://www.astronoo.com/en/articles/betelgeuse.html

    Oder so?
    http://imagine.gsfc.nasa.gov/YBA/HTCas-size/betelgeuse.html

    Die Details muss man sich dazudenken. 😉
    Auch ein dünnes Fast-Vakuum wird bei hinreichender Tiefe undurchsichtig sein, vor allem wenn es ein leuchtendes Plasma ist. Der Rand des Sterns ist aber sehr diffus, und eine Kugel ist der Stern auch nicht.