Auf der Suche nach den ältesten Sternen (German Edition)

verantwortlich. Über Jahrmilliarden hinweg haben sie Stück für Stück jedes Element synthetisiert. Dieser Prozess dauert bis heute an und wird auch in Zukunft weiter fortschreiten. Mit diesem Wissen können wir jetzt den kosmischen Ursprung des Periodensystems verstehen. Obwohl die meisten von uns das Periodensystem der Elemente nur aus dem Chemieunterricht in der Schule kennen, ist es letztendlich die Astrophysik zusammen mit der Kernphysik, die uns lehrt, wie alle diese Elemente in Sternen entstanden sind.

3.4. Der Artenreichtum der Sterne
    Es gibt jede Menge Sterne in unserer Galaxie, wahrscheinlich zwischen 200 und 400 Milliarden. Das entspricht im Schnitt etwa einer Sterngeburt pro Monat seit dem Urknall. In allen diesen Sternen werden ständig Elemente synthetisiert, so dass die chemische Entwicklung stets vorangetrieben wird. Die gesamte Sternpopulation gleicht einem geschäftigen kosmischen Zoo, in dem es neben den heimischen Tieren vor allem jede Menge exotische Arten gibt: Denn auch wenn es beim Anblick des Himmels oder der Bilder von Sternen nicht immer danach aussieht, gibt es einen enormen Artenreichtum von Sternen in unserer Galaxie. Zu dieser Einsicht muss schon Annie Jump Cannon vor hundert Jahren anhand ihrer Spektralklassifikationen gekommen sein. Denn in der spektralen Signatur jedes Sterns ist seine individuelle »Persönlichkeit« verborgen.
    Genau wie in einer Gruppe von Tieren oder Menschen gibt es größere und kleinere Sterne. Zudem können Sterne ihre Größe auch selbst verändern. Denn gegen Ende seines Lebens bläst sich jeder Stern zum sogenannten Roten Riesen auf. So hat z.B. der schwere Riese Beteigeuze einen Radius, der 1200 Mal größer ist als der der Sonne und somit größer als der Radius der Jupiterbahn um die Sonne. Da die leichte Sonne aber noch viele Milliarden Jahre von ihrem eigenen Endstadium entfernt ist, ist sie ein eher kleiner, noch nicht aufgeblähter Stern.
    Die Größe eines Sterns sagt aber nicht unbedingt etwas über seine Masse aus. Die Sternmasse ist eine wichtige Größe in der Astronomie, wobei die Sonne mit ihren 2 × 10 30 kg (was 333 000 Mal der Masse der Erde entspricht) zur Messeinheit wird: die Sonnenmasse. Der Massenbereich der Sterne ist sehr weit gefächert. Die Mindestmasse für einen Stern liegt bei etwa 0,1 Sonnenmassen, da ansonsten die Kernfusionen im Zentrum nicht zünden kann. Anzahlmäßig gibt es sehr viel mehr massearme als massereiche Sterne. Auf jeden massereichen Stern kommen etwa 1000 mäßig massereiche und 10 000 massearme Sterne. Die meisten Sterne haben dementsprechend Massen von wesentlich weniger als einer Sonnenmasse wie z.B. 0,3 Sonnenmassen oder noch weniger. Im Vergleich dazu gibt es Sterne, die 20 Mal oder noch massereicher als die Sonne sind. Und eine Handvoll Sterne soll sogar noch viel massereicher sein.
    Mit der Masse nimmt auch die Rotation der Sterne zu. Im Gegensatz zu massereicheren Sternen mit mehr als fünf Sonnenmassen rotieren die masseärmeren Sterne nur langsam. Mit zunehmendem Alter werden dabei alle Sterne etwas langsamer, was besonders die langlebigen massearmen Sterne betrifft.
    Weiterhin haben Sterne aufgrund ihrer verschiedenen Oberflächentemperaturen unterschiedliche Farben. Den Effekt verschiedener Glühfarben bei bestimmten Temperaturen kann man sehr schön bei Holzkohle im Grill beobachten. Normalerweise glühen die Kohlen nur schwach dunkelrot. Bläst man jedoch mit einem Blasebalg frische Luft hinzu, wird die Verbrennung frisch entfacht, die Brenntemperatur steigt, und die Kohlen glühen erst hellrot, dann orange, dann gelblich-weiß.
    Je nach der Position der Sterne innerhalb der Milchstraße befinden sich einige in größerer Nähe zur Sonne als andere. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Entfernung zu uns erscheinen Sterne trotz gleicher Leuchtkraft für unser Auge unterschiedlich hell. Weiter entfernte Straßenlaternen erscheinen ja auch schwächer als näher gelegene. Aber ein stärker leuchtender, weiter entfernter Stern kann durchaus heller erscheinen als ein schwächeres, näheres Objekt. Deswegen sagt die scheinbare Helligkeit eines Objekts am Himmel noch nicht viel über seine eigentliche Leuchtkraft aus.
    Die Leuchtkraft der meisten Sterne verändert sich nur extrem langsam und dann auch nur in den letzten Phasen der Sternentwicklung. Deshalb können solche Veränderung nicht direkt beobachtet werden. Dennoch gibt es viele pulsationsveränderliche Sterne, deren Helligkeit aufgrund von