Stars können wie Menschen neugeboren, jung, alt sein. Jeden Moment sterben einige Sterne und andere entstehen. Normalerweise sind die jüngsten von ihnen der Sonne ähnlich. Sie befinden sich im Entstehungsstadium und repräsentieren eigentlich Protosterne. Astronomen nennen sie nach ihrem Vorbild T-Stier-Sterne. Protosterne sind durch ihre Eigenschaften – zum Beispiel Leuchtkraft – variabel, da ihre Existenz noch nicht in eine stabile Phase eingetreten ist. Um viele von ihnen herum befindet sich eine große Menge Materie. Starke Windströmungen gehen von T-Typ-Sternen aus.
Protosterne: der Beginn des Lebenszyklus
Wenn Materie auf die Oberfläche eines Protosterns fällt, verbrennt sie schnell und verwandelt sich in Hitze. Infolgedessen steigt die Temperatur von Protosternen ständig an. Wenn er so stark ansteigt, dass Kernreaktionen im Zentrum des Sterns ausgelöst werden, erlangt der Protostern den Status eines gewöhnlichen Sterns. Mit dem Einsetzen von Kernreaktionen verfügt der Stern über eine konstante Energiequelle, die seine lebenswichtige Aktivität für lange Zeit unterstützt. Wie lange der Lebenszyklus eines Sterns im Universum sein wird, hängt von seiner anfänglichen Größe ab. JedochEs wird angenommen, dass Sterne mit einem Durchmesser der Sonne genug Energie haben, um ungefähr 10 Milliarden Jahre lang bequem zu existieren. Trotzdem kommt es auch vor, dass selbst massereichere Sterne nur wenige Millionen Jahre alt werden. Das liegt daran, dass sie ihren Treibstoff viel schneller verbrennen.
Sterne in normaler Größe
Jeder der Sterne ist ein Haufen heißes Gas. In ihren Tiefen geht der Prozess der Erzeugung von Kernenergie ständig weiter. Allerdings sind nicht alle Sterne wie die Sonne. Einer der Hauptunterschiede liegt in der Farbe. Sterne sind nicht nur gelb, sondern auch bläulich, rötlich.
Helligkeit und Leuchtkraft
Sie unterscheiden sich auch in Merkmalen wie Brillanz und Helligkeit. Wie hell ein von der Erdoberfläche aus beobachteter Stern ist, hängt nicht nur von seiner Leuchtkraft ab, sondern auch von der Entfernung zu unserem Planeten. Aufgrund der Entfernung zur Erde können die Sterne völlig unterschiedlich hell sein. Diese Zahl reicht von einem Zehntausendstel der Brillanz der Sonne bis zu einer Helligkeit, die mit mehr als einer Million Sonnen vergleichbar ist.
Die meisten Sterne befinden sich am unteren Ende dieses Spektrums und sind schwach. In vielerlei Hinsicht ist die Sonne ein durchschnittlicher, typischer Stern. Im Vergleich zu anderen hat es jedoch eine viel größere Helligkeit. Eine große Anzahl schwacher Sterne kann sogar mit bloßem Auge beobachtet werden. Der Grund, warum sich Sterne in ihrer Helligkeit unterscheiden, liegt in ihrer Masse. Farbe, Glanz und Helligkeitsänderung im Laufe der Zeit werden durch die Menge bestimmtSubstanzen.
Versuche, den Lebenszyklus von Sternen zu erklären
Menschen haben lange versucht, das Leben der Sterne zu verfolgen, aber die ersten Versuche von Wissenschaftlern waren eher zaghaft. Der erste Fortschritt war die Anwendung des Gesetzes von Lane auf die Helmholtz-Kelvin-Hypothese der Gravitationskontraktion. Dies brachte ein neues Verständnis in die Astronomie: Theoretisch sollte die Temperatur eines Sterns ansteigen (ihr Wert ist umgekehrt proportional zum Radius des Sterns), bis die Zunahme der Dichte die Kontraktionsprozesse verlangsamt. Dann ist der Energieverbrauch höher als die Einnahmen. An diesem Punkt beginnt der Stern schnell abzukühlen.
Hypothesen über das Leben der Sterne
Eine der ursprünglichen Hypothesen über den Lebenszyklus eines Sterns wurde vom Astronomen Norman Lockyer aufgestellt. Er glaubte, dass Sterne aus meteorischer Materie entstehen. Gleichzeitig basierten die Bestimmungen seiner Hypothese nicht nur auf den in der Astronomie verfügbaren theoretischen Schlussfolgerungen, sondern auch auf den Daten der Spektralanalyse von Sternen. Lockyer war überzeugt, dass die chemischen Elemente, die an der Entwicklung von Himmelskörpern beteiligt sind, aus Elementarteilchen – „Protoelementen“– bestehen. Anders als moderne Neutronen, Protonen und Elektronen haben sie keinen allgemeinen, sondern einen individuellen Charakter. Zum Beispiel zerfällt Wasserstoff laut Lockyer in das, was "Protowasserstoff" genannt wird; Eisen wird zu "Proto-Eisen". Auch andere Astronomen versuchten, den Lebenszyklus eines Sterns zu beschreiben, zum Beispiel James Hopwood, Yakov Zeldovich, Fred Hoyle.
Riesen- und Zwergsterne
Die großen Sterne sind die heißesten und hellsten. Sie haben normalerweise ein weißes oder bläuliches Aussehen. Obwohl sie gigantisch groß sind, verbrennt der Brennstoff in ihnen so schnell, dass sie ihn in nur wenigen Millionen Jahren verlieren.
Kleine Sterne sind im Gegensatz zu Riesen normalerweise nicht so hell. Sie haben eine rote Farbe, leben lange genug - seit Milliarden von Jahren. Aber unter den hellsten Sternen am Himmel gibt es auch rote und orangefarbene. Ein Beispiel ist der Stern Aldebaran - das sogenannte "Bulls Eye", das sich im Sternbild Stier befindet; sowie der Stern Antares im Sternbild Skorpion. Warum können diese coolen Sterne in ihrer Helligkeit mit heißen Sternen wie Sirius mith alten?
Dies liegt an der Tatsache, dass sie sich einmal sehr stark ausdehnten und ihr Durchmesser begann, die riesigen roten Sterne (Überriesen) zu überschreiten. Die riesige Fläche ermöglicht es diesen Sternen, eine Größenordnung mehr Energie auszustrahlen als die Sonne. Und das, obwohl ihre Temperatur viel niedriger ist. Beispielsweise ist der Durchmesser von Beteigeuze im Sternbild Orion mehrere hundert Mal größer als der Durchmesser der Sonne. Und der Durchmesser gewöhnlicher roter Sterne beträgt normalerweise nicht einmal ein Zehntel der Größe der Sonne. Solche Sterne nennt man Zwerge. Jeder Himmelskörper kann diese Arten des Lebenszyklus von Sternen durchlaufen - derselbe Stern kann in verschiedenen Abschnitten seines Lebens sowohl ein roter Riese als auch ein Zwerg sein.
In der Regel Koryphäen wie die Sonneerh alten ihre Existenz aufgrund des Wasserstoffs im Inneren. Es verwandelt sich im Kernkern des Sterns in Helium. Die Sonne hat eine riesige Menge an Treibstoff, aber selbst der ist nicht unendlich – die Hälfte der Reserve wurde in den letzten fünf Milliarden Jahren aufgebraucht.
Lebensdauer der Sterne. Lebenszyklus von Sternen
Nachdem der Wasserstoffvorrat in einem Stern erschöpft ist, treten ernsthafte Veränderungen ein. Der verbleibende Wasserstoff beginnt nicht in seinem Kern, sondern an der Oberfläche zu brennen. Dabei nimmt die Lebensdauer des Sterns immer mehr ab. Der Sternenzyklus, zumindest die meisten von ihnen, geht in diesem Abschnitt in das Stadium eines Roten Riesen über. Die Größe des Sterns wird größer und seine Temperatur nimmt im Gegenteil ab. So sehen die meisten Roten Riesen und Überriesen aus. Dieser Prozess ist Teil der Gesamtabfolge von Veränderungen, die bei den Sternen auftreten, die Wissenschaftler die Evolution der Sterne nennen. Der Lebenszyklus eines Sterns umfasst alle seine Phasen: Am Ende altern und sterben alle Sterne, und die Dauer ihres Bestehens wird direkt von der Menge an Treibstoff bestimmt. Große Sterne beenden ihr Leben mit einer gew altigen, spektakulären Explosion. Bescheidenere hingegen sterben und schrumpfen allmählich auf die Größe von Weißen Zwergen. Dann verschwinden sie einfach.
Wie lange lebt ein durchschnittlicher Star? Der Lebenszyklus eines Sterns kann von weniger als 1,5 Millionen Jahren bis zu 1 Milliarde Jahren oder mehr dauern. All dies hängt, wie gesagt, von seiner Zusammensetzung und Größe ab. Sterne wie die Sonne leben zwischen 10 und 16 Milliarden Jahren. Sehr helle Sterneleben wie Sirius nur eine relativ kurze Zeit - nur wenige hundert Millionen Jahre. Das Lebenszyklusdiagramm eines Sterns umfasst die folgenden Phasen. Dies ist eine Molekülwolke - der Gravitationskollaps der Wolke - die Geburt einer Supernova - die Entwicklung eines Protosterns - das Ende der protostellaren Phase. Dann folgen die Stadien: Beginn des Stadiums eines jungen Sterns - Lebensmitte - Reife - Stadium eines Roten Riesen - Planetarischer Nebel - Stadium eines Weißen Zwergs. Die letzten beiden Phasen sind charakteristisch für kleine Sterne.
Natur planetarischer Nebel
Also haben wir kurz den Lebenszyklus eines Sterns betrachtet. Aber was ist ein planetarischer Nebel? Sterne werfen manchmal ihre äußeren Schichten ab, wenn sie sich von einem riesigen roten Riesen zu einem weißen Zwerg entwickeln, wodurch der Kern des Sterns freigelegt wird. Die Gashülle beginnt unter dem Einfluss der vom Stern emittierten Energie zu leuchten. Diese Phase erhielt ihren Namen, weil die leuchtenden Gasbläschen in dieser Hülle oft wie Scheiben um Planeten aussehen. Aber in Wirklichkeit haben sie nichts mit den Planeten zu tun. Der Lebenszyklus von Sternen für Kinder enthält möglicherweise nicht alle wissenschaftlichen Details. Man kann nur die Hauptphasen der Evolution der Himmelskörper beschreiben.
Sternhaufen
Astronomen lieben es, Sternhaufen zu erforschen. Es gibt eine Hypothese, dass alle Koryphäen genau in Gruppen geboren werden und nicht einzeln. Da die Sterne, die zu demselben Haufen gehören, ähnliche Eigenschaften haben, sind die Unterschiede zwischen ihnen wahr und nicht auf die Entfernung zur Erde zurückzuführen. Was für Veränderungenfiel nicht auf den Anteil dieser Sterne, sie nehmen ihren Anfang zur gleichen Zeit und unter gleichen Bedingungen. Besonders viel Wissen kann durch das Studium der Abhängigkeit ihrer Eigenschaften von der Masse gewonnen werden. Schließlich sind das Alter von Sternen in Haufen und ihre Entfernung von der Erde ungefähr gleich, sodass sie sich nur in diesem Indikator unterscheiden. Die Sternhaufen werden nicht nur für professionelle Astronomen interessant sein - jeder Amateur wird sich freuen, ein schönes Foto zu machen und ihre außergewöhnlich schöne Aussicht im Planetarium zu bewundern.
