Kosmologie für Fußgänger

keine Sterne, sondern ebenfalls Planeten unseres Sonnensystems. Und, man ahnt es schon, auch die Sternschnuppen haben nichts mit einem Stern zu tun. Es sind Kleinmeteorite, die beim Eintritt in die Atmosphäre unseres Planeten aufgrund der Reibung an den Luftmolekülen als heller Lichtpunkt verglühen und dabei ihr Leben aushauchen. Schließlich entpuppen sich auch die Schweifsterne nicht als eine Abart von Sternen, sondern als Kometen, mit einem Kopf hauptsächlich aus Wassereis, umgeben von einer dicken Staubkruste, und einem Schweif aus Gas und Staub. Das Sonnenlicht, das die Kometen reflektieren, verleiht ihnen ihre Leuchtkraft und ihr eindrucksvolles Erscheinungsbild.
    Was also ist ein Stern? Die Sonne ist ein Stern. Wenn wir versucht sind, die oben genannten Beispiele zu den Sternen zu rechnen, so scheint ein gemeinsames Merkmal der Sterne darauf zu beruhen, dass sie hell leuchten. Aber was heißt hell leuchten? Ist dies das gleißende Weiß der vielen Punkte am dunklen Nachthimmel oder darf es vielleicht auch ein bisschen dunkler, röter sein? Gibt es also nur eine Art von Stern oder umfasst der Begriff Stern in der Astronomie eine ganze Palette von kosmischen Körpern unterschiedlicher Erscheinungsformen und Eigenschaften? Wie es scheint, wächst sich die Antwort auf unsere Frage doch zu einer längeren Geschichte aus, die ziemlich spannend werden könnte. Fangen wir doch mal an!
    Für Goethes Dr. Faust war am Anfang aller Dinge zunächst das Wort, dann der Sinn, dann die Kraft und schließlich die Tat. Keines davon war am Anfang eines Sterns. Hier muss es heißen: Am Anfang war das Gas! Sterne bilden sich nämlich aus interstellaren Wasserstoff- und Heliumwolken, die sich unter ihrer Schwerkraft zusammenballen und zu einer Kugel formen. Je mehr sich diese Kugel verdichtet, desto heißer wird es in ihrem Inneren. Schließlich kommt der Augenblick, in dem Temperatur und Druck so groß geworden sind und die Wasserstoffkerne so heftig aneinander stoßen, dass sie sich zum nächst schwereren Element Helium vereinigen können. Die Physiker bezeichnen diesen Vorgang als Kernfusion, im Gegensatz zur Kernspaltung, wie sie in unseren irdischen Kernkraftwerken stattfindet.
    Bei diesem Prozess wird Energie frei, vor allem in Form von harter Röntgenstrahlung. Träger dieser Energie sind die Photonen. Auf ihrem Weg durch die dichte Gaskugel stoßen die Photonen laufend mit anderen Kernteilchen zusammen und verlieren dabei mehr und mehr Energie. Wenn die Strahlung schließlich die Oberfläche erreicht hat, ist aus der harten Röntgenstrahlung sichtbares und infrarotes Licht geworden, und die Gaskugel erstrahlt in blendender Helligkeit. Ein neuer Stern ist geboren!
    Damit haben wir die Definition für einen Stern gefunden. Von einem Stern kann man also nur dann sprechen, wenn es sich um ein Objekt handelt, das aus eigener Kraft leuchtet und seine Energie aus Kernfusionsprozessen in seinem Inneren bezieht. Das unterscheidet einen Stern prinzipiell von Planeten, Asteroiden, Kometen und Sternschnuppen. All diese Objekte erhalten ihre Leuchtkraft nicht aus einer eigenen Quelle, sondern sind auf das abgestrahlte Licht eines nahen Sterns angewiesen, das sie reflektieren können.
    Obwohl nun das Geheimnis der Sterne gelüftet ist, sind nicht alle Sterne gleich. Je nachdem, wie groß die Gaswolke war, aus der sich der Stern gebildet hat, unterscheidet man große – besser: massereiche – und kleine – besser: massearme Sterne. Nehmen wir einmal unsere Sonne als Vergleichsstern und bezeichnen ihre Masse als eine Sonnenmasse. Die kleinsten Sterne, die sich am Himmel zeigen, haben gerade mal eine Masse von etwa einem Zwölftel der Masse unserer Sonne. Kleinere Sterne gibt es nicht, da bei Gaswolken geringerer Masse die Schwerkraft nicht ausreicht, die Gaskugel so zu verdichten, dass Temperatur und Druck im Inneren die für eine Kernfusion nötigen Werte erreichen. Die obere Grenze bilden Sterne mit einer Masse von ungefähr dem 120-fachen unserer Sonne. Vielleicht gibt es auch noch massereichere Sterne, aber man hat bisher noch keine entdeckt. Warum das so sein könnte, darauf kommen wir noch zu sprechen.
    Die Masse ist nun die entscheidende Größe, die das Erscheinungsbild und das Leben eines Sterns bestimmt. Das zeigt sich besonders deutlich bei der Leuchtkraft. Je massereicher ein Stern ist, desto leuchtkräftiger ist er, und desto mehr Hitze entwickelt er auch an seiner Oberfläche. Man hat herausgefunden, dass sich die