Galaxis Science Fiction Bd. 06
sobald die Temperatur dieses Proto-Sterns steigt. In diesem Kindheitsstadium eines Sterns trifft übrigens die alte Kontraktionstheorie von Helmholtz völlig zu.
Die anfangs erzeugte Hitze wird allein durch Zusammenziehung verursacht, und allmählich wird der Stern immer heißer. Die Hitze wird schließlich so groß, daß sie von der ständig zusammenschrumpfenden Oberfläche nicht mehr genügend abgestrahlt werden kann. Deshalb nähert sich die Temperatur im Innern des Sterns allmählich einem Punkt, an dem der Kernprozeß einsetzt. Zu diesem Zeitpunkt besitzt der Stern immer noch einen riesigen Umfang, seine Dichte ist äußerst gering, seine Leuchtkraft nicht sehr stark. Er ist ein sogenannter Roter Riese.
Wenn wir einen bestimmten Roten Riesen herausnehmen –
epsilon Aurigae beispielsweise – dann können wir daran leicht demonstrieren, daß die in seinem Innern herrschende Temperatur noch nicht hoch genug ist, um den Bethe-Weizsäcker-Zyklus zu ermöglichen. Der hier ablaufende Kernprozeß kann nur der Proton-Proton-Prozeß sein – mit dem Endergebnis von Helium und Energie.
Es ist dabei übrigens interessant, zu erfahren, daß die Masse eines Sterns bei diesen Vorgängen eine Art Sicherheitsventil darstellt. Angenommen, der Ablauf des Kernprozesses würde zu heftig werden und außer Kontrolle geraten, dann würde die erzeugte Hitze einfach den ganzen Stern ausdehnen. Auf diese Weise vergrößert sich die abstrahlende Oberfläche, ja, der Kern kann – in einem extremen Fall – dann sogar zu kühl werden, um den Prozeß noch aufrechterhalten zu können. Der Stern müßte sich dann erst wieder zusammenziehen und auf diese Weise dem Kern erhitzen, bis der Kernverschmelzungsprozeß wieder einen neuen Anfang nehmen kann.
Die Astronomen kennen eine Reihe von sogenannten pulsierenden oder veränderlichen Sternen, die sich in regelmäßigen Zeitabständen ausdehnen und dann wieder zusammenziehen. Man nimmt an – soviel ich weiß, ist es jedoch noch nicht ganz erwiesen – daß diese pulsierenden Sterne gerade an der Grenzlinie zwischen der Helmholtzschen Kontraktion und der Energieerzeugung durch Kernprozesse verharren und irgendwie auf dieser Grenzlinie festgehalten werden.
Jedesmal, wenn sie sich genügend zusammengezogen haben, um ihren Kern für den Beginn eines Kernprozesses ausreichend erhitzt zu haben, verläuft dieser Prozeß gleich so ungezügelt und wild, daß sich der Stern gleich wieder ausdehnt und so das Kernfeuer wieder zum Erlöschen bringt. Was für Bedingungen es sind, die einen Stern in ein solches Dilemma bringen können, ist nicht bekannt. Offensichtlich ist jedoch die Überzahl der anderen Sterne dieser Sackgasse entkommen und hat höhere Kerntemperaturen erreichen können, so daß sie jetzt ganz normal brennen.
EINIGE der bekannten Roten Riesen erzeugen ihre Energie mit Hilfe des schon weiter oben erwähnten Lithium-Wasserstoff-Prozesses, andere vorwandeln Bor und Wasserstoff in Helium. Wie Sie sicher schon bemerkt haben, enden jedoch alle Kernprozesse, so unterschiedlich sie auch sein mögen – auch die in unserer Sonne –, mit der Erschaffung von Helium. Da der Prozeß im innersten Kern des Sternes beginnt, da wo es am heißesten ist, kann man deshalb annehmen, daß sich im Kern immer mehr Helium ansammelt, bis dort überhaupt keine anderen Elemente mehr vertreten sind. Im Laufe der Zeit – während der Stern älter und älter wird – findet der Kernprozeß dann logischerweise auch nicht mehr direkt im Kern des Sternes selbst statt, da er mit der atomaren Schlacke des Heliums angefüllt ist.
Wir müssen uns das folgendermaßen vorstellen: Der Kern besteht aus nicht länger mehr reagierendem Helium von gleichmäßiger und sehr hoher Temperatur. Die Brennzone schiebt sich also nach außen, und der Kernprozeß findet jetzt an der Oberfläche dieser Heliumkugel statt. Da der Kernprozeß nicht mehr in der »Punktquelle« des Kerns vor sich geht, sondern auf einer größeren Oberfläche, ist es auch leicht einzusehen, daß eine immer größere Menge von Wasserstoff mit immer größerer Geschwindigkeit aufgezehrt und in Energie und Helium verwandelt wird – daß also das Ende des Sterns immer schneller kommt.
Sirius, zum Beispiel, verbrennt einen größeren Prozentsatz an Wasserstoff als unsere Sonne, weil er schon ein »älterer« Stern ist, während unsere Sonne immer noch verhältnismäßig jung ist – so jung, daß wir ihr Ende nicht in mehreren Millionen, sondern erst in
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