Sternengrößen

[Hippolyte]

Gibt es eine Formel zur Berechnung des Durchmessers eines Sternes anhand seiner Masse? Gemeint ist ein normaler Hauptreihenstern. (Also mit einer Masse von etwa 0,1 Sonnen etwa 150.000 km, bei einer Masse von 5 Sonnen etwa 2.000.000 km)

Ein Stern mit der zweifachen Masse der Sonne kann ja nicht das doppelte Volumen haben, da ja die Masse duch ihre eigenen Schwerkraft stärker komprimiert ist. Andererseits ist der Strahlungsdruck größer.

Weiß jemand wie da das Verhältnis ist?

[Guido_Waldenmeier]

vielleicht ist das ,das was du meinst
guckst du
http://www.kis.uni-freiburg.de/~ovdluhe/Vorlesungen/GEG_02/GEG_02_2.htm

[Hippolyte]

... vielen Dank für den Link, aber zufällig ist genau das was ich suche nicht dabei. Oder ich bin blind :cool:

Die Antwort auf meine Frage müßte sich ja z.B. in Form einer Tabelle veranschaulichen lassen. Hat jemand sowas schon gesehen? :(

[Guido_Waldenmeier]

Gibt es eine Formel zur Berechnung des Durchmessers eines Sternes anhand seiner Masse? ....
nehme nur mal Neutronensterne
Riesen Masse geringer Durchmesser

Oder eine expoldierte Sonne roter Riese
riesen Durchmesser geringe Masse

Wie willst du da alle Spielarten in einer Tabelle unterbringen???

[Hippolyte]

Ich meine ja auch nur die Hauptreihensterne und keine Sternenreste oder die Sterne die bald Reste sein werden.

Ich wollte nämlich mal die Entwicklung und den Werdegang dieser Objekte für mich genauer veranschaulichen und so die Lebenszyklen der Sterne von verschiedenen Größen vergleichen. Ja sowas gibt es schon im Netz ich weiß, aber eben für mich sind diese Beispiele dort nicht präzise genug.

Eben nicht nur: Ein Stern von der Größe der Sonne "lebt" 10 Mrd Jahre explodiert und wird zu einem weißen Zwerg der später zu einem schwarzen Zwerg abkühlt.
oder: ein Stern von der zehnfachen Größe der Sonne "lebt" 5 Mrd Jahre und wird zu einem schwarzen Loch.
Beispiel: http://abenteuer-universum.vol4u.de/ek1.gif

Sondern dies eben mit mehr Daten der einzelnen Zwischenschritte anhand von 10 oder 20 verschiedenen Sternengrößen, so daß auch die Sterne erwähnt werden, aus denen einmal Quark-, Gluonen- und Grava-Sterne werden, bzw. werden können.

Und das alles mit mehr Daten über die einzelnen Zwischenschritte wie Lebensdauer, Masse, Größe, Aufbau, Dichte, abgegebene Strahlung....

[Guido_Waldenmeier]

http://www.schoeffler.info/Grundlagen/Sterne/sterne.html

[Hippolyte]

Im Prinzip schon.
Bei Deinem Link wird ein Sternenleben jedoch allgemein behandelt, so wie wenn man über die Menschheit spricht. Eben nur die einfachen Grundlagen die wir schon wissen ;) .

:confused: Ja wie soll ich es beschreiben?
Das Endprodukt wäre eher eine Tabelle oder eine Zusammenstellung von Grafiken, in der die Entwicklung einer Reihe von Sternen verschiedener größen behandelt würde.
Bsp:
0,1 S.-Massen: roter Zwerg -> weißer Zwerg -> schwarzer Zwerg
0,5 S.-Massen: oranger Zwerg -> weißer Zwerg -> schwarzer Zwerg
1,0 S.-Massen: gelber Zwerg -> roter Riese -> weißer Zwerg -> schwarzer Zwerg
3,0 S.-Massen: weißer Stern -> roter Riese -> Pulsar/Neutronenstern
3,5 S.-Massen: weißer Stern -> roter Riese -> Quarkstern
3,8 S.-Massen: weißer Stern -> roter Riese -> Gluonen Stern
4,0 S.-Massen: weißer Stern -> roter Riese -> schwarzes Loch
10,0 S.-Massen: blauer Riese -> gelber Überriese -> schwarzes Loch
50,0 S.-Massen: blauer Riese -> blauer Überriese -> schwarzes Loch

Und zu jeder der verschiedenen Sternmassen eben eine exakte Erklärung was passiert. Wie Lange ist ein blauer Riese ein blauer Riese, wie heiß ist er, wie groß ist er ..., wie lange braucht er bis er zum blauen Überriesen wird. Wie groß ist dann der blaue Überriese, wie heiß, wie groß, wie ist der Aufbau, im Innern ein Eisenkern darüber kommt dann ein usw. Diese Phase dauert so und so lange. Wie groß ist dann das daraus entstehende schwarze Loch...

Es gibt darüber wie ich weiß viele Seiten, die das Ganze aber eben mehr allgemein behandeln und die Sterne als Ganzes betrachten und nicht Fall für Fall getrennt behandeln.

Das macht viel Arbeit, sicher zu viel für mich. Aber ich würde trotzdem gerne wissen ob es eine Formel gibt, wo ich mit ausrechnen kann wie groß ein Stern ist, wenn seine Masse gegeben ist. Also ein Stern mit der gleichen Masse wie die Sonne ist ja im Durchmesser 1.300.000 km, welchen Durchmesser hat also ein Stern mit der doppelten Sonnenmasse, oder der zehnfachen Sonnenmasse?

Trotzdem schon mal meinen Dank an Alle die sich die Mühe machen und gemacht haben mir Wissen beizubringen. :)

[BEN2506]

Ist wie schon gesagt ziemlich schwer, da man nicht sagen kann ein Stern dieser Klasse muss eine bestimmte Masse haben.

Zu deinem Beispiel :

Schwarzelöcher entstehen schon bei knapp 2.5 Sonnenmassen. Zumindest soweit ich informiert bin. Und Quark-Gluonen Sterne sind bis jetzt reine Theorie!

So long

Ben

[Bynaus]

Ich glaube, für kleine Hauptreihen-Sterne gilt näherungsweise Masse = Radius, also ein Stern von 0.5 Sonnenmassen hat ungefähr (+-20%) auch einen Radius von 0.5. Das gilt allerdings nur während der Hauptreihenphase.

Auf der von Guido_Waldenmeier verlinkten Seite findet sich tatsächlich eine Berechnungsformel für den Radius, allerdings muss dafür die Leuchtkraft und die Oberflächentemperatur bekannt sein. Das ganze steckt dann in der Formel:

L = 4 pi R^2 sigma Teff^4

Diese Formel müsste man umstellen und nach R auflösen, pi, L, sigma und Teff einsetzen und erhält so den Radius.

Für Unterriesen und Riesensterne gilt das dann natürlich nicht mehr, bzw., die Formel stimmt schon, aber wie sich die Parameter L und Teff mit zunehmendem Alter entwickeln, könnte ich jetzt nicht herleiten...

[Vertico]

Entschuldigung das ich mich nicht zum Thema äussere,

aber was sind Quark Sterne und Gluonen Sterne :confused:

[Hippolyte]

...sind weitere Zwischenschritte zwischen einem Neutronenstern und einem schwarzen Loch. Diese sind zur Zeit jedoch noch Theorie, aber so fängts es ja meistens an.

Sie haben mehr Masse als ein Neutronenstern aber eben noch nicht genug, damit aus ihnen ein schwarzes Loch entstehen kann. Duch den noch höheren Druck der in ihnen herrscht, zerfallen die Neutronen in ihre Bestandteile den Quarks. Wenn der Druck dann noch größrer wird dann zerfallen die Quarks in Gluonen.
Das hat den Vorteil, daß solche Sterne noch weiter zusammenfallen können und somit trotz größerer Masse auch noch kleiner sind als Neutronensterne. Sie hätten dann Durchmesser von 10 km und nicht wie bei Neutronensternen 20 oder 30 km.
Verraten würden sich solche Sterne durch ihre extrem schnelle Rotation die man mit Radioteleskopen messen kann. Hier hat man meines wissens auch schon Kandidaten gefunden, die Quarksterne sein müßten - genau weiß ich es auch nicht. Da bin ich auch auf die mehr oder weniger zuverlässigen Quellen im Netz angewiesen.

Aber diese Sterne, sollte es sie geben dürften eher selten sein, da der Grat wo aus einem Stern ein solches Endprodukt wird sehr schmal ist. :)

Weiß jeman mehr darüber? Das interessiert mich! :o

[deepblack]

Hier auch ein link dazu! Hab ich gerade gefunden :rolleyes:
http://science.orf.at/science/news/132383

[Guido_Waldenmeier]

http://de.wikipedia.org/wiki/Pulsare

[ispom]

He Guido, nun schreib schnell noch einen beitrag.
Bin neugierig welchen rank du dann bekommst ;)

[ispom]

Edit:

an dieser Stelle hatte ich aus dem Lexikon Astrophysik von Andreas Müller
aus dem Eintrag unter "Gravasterne"
einen teil des Eintrags kopiert.
Der administrator hat mich darauf hingewiesen, dass dies nicht zulässig ist aus rechtlichen Gründen.

deshalb, liebe astrofreunde, seht bitter selbst nach hier:

http://www.lsw.uni-heidelberg.de/users/amueller/lexdt.html

Gruss Ispom

[Guido_Waldenmeier]

kopiert
einfach so ?
zu faul zum Abscheiben hahaha

[Udo_S]

Hallo
Ich bin Neu hier, hab aber schon einige Bekannte aus anderen Foren getroffen.
Wow Schwarze Löcher entstehen schon bei Sternen mit 2,5 Sonnenmassen?
Sollten da nicht ne ganze Menge Schwarze Löcher entstanden sein?
Gibt es da keine Möglichkeiten diese nachzuweisen?
Interessantes Thema.
CS Udo S

[Guido_Waldenmeier]

Man kann nur durch die Beobachtung der Umgebung und ihres Verhaltens eines vermuten,aber nie direkt sehen.

Beispiel aus einem Vortrag
Der Nachweis der schwarzen Löcher erfolgt dabei über die Bewegung der Sterne in ihrer unmittelbaren Nähe. Wegen der extremen Anziehungskraft eines schwarzen Loches bewegen sich die Sterne umso schneller, je näher sie ihm kommen. Der Nachweis eines schwarzen Loches gelingt daher nur, wenn man eine genügend hohe räumliche Auflösung erreichen kann. Aus diesem Grund wurden die Beobachtungen mit dem Hubble-Space-Telescope und dem Canada-France-Hawaii-Telescope durchgeführt. Diese beiden Teleskope liefern zur Zeit die höchste Bildqualität und räumliche Auflösung.

[ispom]

Hi Udo,

Wow Schwarze Löcher entstehen schon bei Sternen mit 2,5 Sonnenmassen?

so genau weiss man das wohl nicht.
Bei Andreas Müller steht: einige Sonnenmassen


Eine Unterscheidung von Schwarzen Löchern ist anhand ihrer Masse bzw. ihrer Entwicklung möglich. Stellare Schwarze Löcher sind mit einer bis einige Sonnenmassen nicht nur viel leichter als supermassereiche Schwarze Löcher, sondern sie entstammen auch einem anderen Entstehungsmechanismus: im Rahmen der Sternentwicklung verlieren die Sterne in verschiedenen Umsetzungszyklen (pp-Kette, CNO-Zyklus etc.) sukzessiv Brennstoff, den sie im heissen Innern thermonuklear fusionieren. Am Ende dieser Phasen steht eine finale Konfiguration, die sehr kompakt ist und im Wesentlichen von der Restmasse des Vorläufersterns abhängt. Man unterscheidet folgende Kompakte Objekte: Weisser Zwerg (WD), Neutronenstern (NS), Quarkstern oder ein stellares Schwarzes Loch. Eventuell erweisen sich auch die Gravasterne als echte Alternative zu Schwarzen Löchern.


Grüsse Ispom

[Udo_S]

Hi Guido
Die Freude ist ganz meinerseits.
Was ist mit den jungen massereichen Sternen im inneren von Gaswolken, die so schnelllebig sind das sie bereits zu einem Schwarzen Loch werden bevor sie die Wolken verlassen? Könnten diese da nicht nachgewiesen werden?
Irgendwie scheint mir ist das Universum voller Schwarzer Löcher.
CS Udo S

[Bynaus]

Schwarze Löcher enstehen eben viel weniger häufig als Neutronensterne und Weisse Zwerge. Vor der Entdeckung des ersten stellaren Schwarzen Loches (Cygnus X-1) war man sich nicht einmal sicher, ob es überhaupt stellare Schwarze Löcher geben kann. Warum?

Sterne haben zum Teil einen heftigen "Sonnenwind", der grosse Teile der Sternmasse ins All blasen kann. Dadurch verlieren diese Sterne an Masse - je grösser sie sind, desto wichtiger wird der Effekt - und da leichtere Sterne langsamer brennen, war unklar, ob sich überhaupt Sterne bilden können, die nur so schnell schrumpfen, dass sie am Ende ihres Lebens immer noch so viel Masse haben, um zu einem Schwarzen Loch zu kollabieren. Offenbar ist dies der Fall - aber die Einschränkungen scheinen recht gross zu sein.

Ein Beispiel für einen solchen Stern, der möglicherweise durch Sternenwind geschrumpft wurde, ist Sirius B. Da er bereits ein Weisser Zwerg ist, muss er bedeutend älter sein als Sirius A - dieser aber ist ein Stern von gut 2.35 Sonnenmassen - er kann also noch nicht sehr alt sein. Da massearme Sterne wie die Sonne als Weisser Zwerg enden, ergibt sich daraus ein Wiederspruch, denn massearme Sterne sollten lange leben - länger als Sirius A.
Die Lösung dieses Paradoxons liegt darin, dass Sirius B einst wohl weit massiver war als Sirius A und einen Grossteil seiner Masse in der Zwischenzeit durch Sternenwind verloren oder z.T. auf Sirius A übertragen hat. Der kollabierende Reststern war zum Zeitpunkt der Nova aber bereits auf eine so kleine Masse zusammengeschrumpft, dass sich daraus kein Schwarzes Loch und auch kein Neutronenstern bilden konnte - es blieb beim Weissen Zwerg.

[ispom]

Hi Bynaus,
ich habe soeben deine schöne website besucht und wollte mich mit einer lobenden eintragung im Gästebuch verewigen, aber konnte leider nichts hinterlassen, da wurde mir zweimal
"warning"
engegengehalten.

Mache ich da was falsch?
Gruss Ispom

[Bynaus]

Hallo ipsom.
Ich hab das Problem auch erst gerade entdeckt... ich weiss auch noch nicht genau, wo das Problem liegt, aber ich werde versuchen, es noch heute Abend zu beheben...

[Hippolyte]

Da schaut man mal einen Tag nicht nach und schon sind so viele Antworten da. Aber eine oder sogar DIE Formel gibt es also nicht, aus der Traum.

:rolleyes: Aber wenn man sich so vorstellt das wenn aus jeder größeren Sonne hypothetisch einmal ein schwarzes Loch werden würde, und das dann in hundert oder zweihundert Milliarden Jahren etwa hundert Millarden kleine schwarze Löcher um ein großes supermassives Schwarzes Loch in einer Galaxie kreisen würden. Dazwischen irren dann dunkle und ausgekühlte Braune Zwerge, Schwarze Zwerge und einige wenige Rote Zwerge als letzte "Leuchtürme" herum. Das hat schon was.

Aber so wird es ja nicht kommen. Wenn tatsächlich nicht so viele S.L. entstehen. Aber stimmt, jetzt fällt es mir nämlich auf. Entdeckte/gesichtete Sterne gibts ja viele, schwarze Löcher nur wenige.

:confused: Wird ein kleiner Roter Zwerg Typ M eigentlich auch in einer Supernova enden?
Das wird ja generell von Sternen gesagt.
Wenn ja dann kann sie ja nicht "groß" sein oder wie?

@ ispom
Ja die Homepage von Andreas Müller kenne ich. Gut das man sich die Datenbank auch als pdf runterladen kann. Da habe ich auf Arbeit immer was zu lesen wenn man mal nichts zu tun hat.

Gruß an den Teilnehmer und an alle Zukünftigen

[Bynaus]

Unsere Sonne wird nicht in einer Supernova enden - das tun nur die grössten Sterne. Sterne wie die Sonne enden als Nova - sie stossen einfach die äusseren Hüllen ab, bis nur noch der Weisse Zwerg, der ehemalige Kern, übrig bleibt. Die Roten Zwergsterne sind aber so langlebig, dass vermutlich noch keiner von ihnen zu einer Nova geworden ist, seit dem Anfang des Universums...

[sissi]

Hallo
Ich bin Neu hier, hab aber schon einige Bekannte aus anderen Foren getroffen.

Hi UdoS,

ja wir kennen uns. du hast doch nicht glauben wollen, dass die Menschen in 1000 Jahren interstellare Reisen antreten werden?

Hier im Forum gibt es eine Abteilung für Zukunftsvisionen. Vielleicht können wir dich dort überzeugen?

Grüsse von sissi

[sissi]

Da habe ich auf Arbeit immer was zu lesen wenn man mal nichts zu tun hat.
bist wohl Beamter?:D

[ispom]

aber ich werde versuchen, es noch heute Abend zu beheben...

Hi Bynaus, hat doch Zeit bis morgen.
will aber die anderen mal animieren:

besucht mal die hp von bynaus, lohnt sich!
und wenn das gästebuch wieder funktioniert, schreibt euch ein!

Ispom

[Hippolyte]

Da fällt mir noch was ein, wofür ich jetzt allerdings kein neues Thema aufmachen wollte.

Achtung jetzt kommts:
Wir lieben die Astronomie, und vor allem lieben wir Bilder von Sternen, Galaxien und was es da so gibt. Und wir haben uns sicher alle eine große Bildersammlung im Laufe der Zeit zugelegt.
Hier auf astronews gibt es ja bereits eine Linksammlung wo jedoch sicher bei weitem nicht alle Links aufgelistet sind die viel und vor allem schönes Bildmaterial, damit meine ich scharf und mit hoher Auflösung (keine Bilder so groß wie Briefmarken, oder wo man nicht weiß ob der Fettfleck jetzt ein Nebel darstellen soll) enthalten.
Gute Links sind: http://photojournal.jpl.nasa.gov/index.html und http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/NewImages/images_index.php3

Deshalb würde ich gerne mal wissen ob Ihr da noch mehr schöne Seiten kennt? Vielleicht wäre das was für ein neues "Wo finde ich die schönsten Bilder im Netz" Thema?

[Hippolyte]

bist wohl Beamter?

Leider nur ein Angestellter mit vielen Überstunden.

[Hippolyte]

Die Roten Zwergsterne sind aber so langlebig, dass vermutlich noch keiner von ihnen zu einer Nova geworden ist, seit dem Anfang des Universums...

Dann könnte es bei denen doch so sein, daß sie wenn der W.-stoff verbraucht ist langsam anfangen zu schrumpfen sich dabei nochmals kurz aufheizen wegen der Gravitation und weil vielleicht doch noch ein par W.-stoffatome fusionieren um dann praktisch als Zwischending zwischen einem Weißen Zwerg und einem Schwarzen Zwerg zu enden.

[ispom]

Hi Hyppolyte,

Zitat:
Vielleicht wäre das was für ein neues "Wo finde ich die schönsten Bilder im Netz" Thema?


gute Idee für ein extra Thema.
Ich habe da eine Menge beizutragen und könnte sicher auch profitieren.
machst du das thema auf?

grüße Ispom

[Hippolyte]

@ ispom
Das ist genau das was ich lesen wollte! Ich eröffne gleich ein neues Thema. :cool:

[ispom]

Ich eröffne gleich ein neues Thema.

ja, fein.
aber für mich ist heute schluß.
bis morgen dann!

Gruß Ispom

[Bynaus]

@ipsom: GB funktioniert wieder behelfsmässig...


Dann könnte es bei denen doch so sein, daß sie wenn der W.-stoff verbraucht ist langsam anfangen zu schrumpfen sich dabei nochmals kurz aufheizen wegen der Gravitation und weil vielleicht doch noch ein par W.-stoffatome fusionieren um dann praktisch als Zwischending zwischen einem Weißen Zwerg und einem Schwarzen Zwerg zu enden.

Keine Ahnung, ich weiss nicht, ob sich überhaupt schon Leute mit dem Ende von Roten Zwergsternen auseinander gesetzt haben. Ich denke aber, dass es da nicht gross anders abgehen wird, vielleicht aber einfach ohne das Abstossen der Hülle - möglicherweise gibt es gar nie genügend Druck, um schwerere Elemente als vielleicht Sauerstoff / Kohlenstoff (?) zu fusionieren... dann schrumpft der Stern einfach und bleibt als Helium / Sauerstoff / Kohlenstoffklumpen übrig, der nur noch durch Gravitatives Schrumpfen und durch langsame Auskühlung glüht... vielleicht wird er am Schluss sogar fest, wer weiss?

[ispom]

[QUOTE][@ipsom: GB funktioniert wieder behelfsmässig... QUOTE]

Hi Bynaus,

soeben wollte ich lobende Worte für deine HP in das GB einschreiben.
Ging nicht.
Ich kann die Eiontragungen der anderen sehen, das Formular ausfüllen, aber nach dem "abschicken" kommt die Meldung
"diese Seite wurde nicht gefunden"

nimm die gute Absicht für die Tat.
Gruß Ispom

[Bynaus]

*grmbl* Ich versuchs morgen nochmal... seltsam...

[Hippolyte]

Um jetzt mal beim Thema zu bleiben weiß hier jemand was über die Spektralklasse DA?
Okay, es handelt sich dabei um weiße Zwerge das weiß ich schon. Procyon B ist z.B. ein solcher. Aber warum Klasse DA und nicht O VII?

UND wie offiziell sind die "neuen" Spektralklassen L und T?
Auf dieser Seite: http://abenteuer-universum.vol4u.de/spektralklasse.html sind statt dessen welche mit R S und N benannt. Ist das auf dieser Seite jetzt Müll?

[Guido_Waldenmeier]

http://www.zum.de/Faecher/A/Sa/STERNE/spek.htm

http://skyserver.sdss.org/edr/de/astro/stars/stars.asp#hrdiagram

[Hippolyte]

@ Guido_Waldenmeier
Danke, L und T sind also die beliebten braunen Zwerge.

S, R, N, Q, P und W sind also Novae, planetarische Nebel, Wolf Rayet Sterne und Riesensterne (Welcher Typ Riesenstern?) Und welcher Buchstabe steht für welches Objekt?

[Sky Darmos]

Schwarzelöcher entstehen schon bei knapp 2.5 Sonnenmassen. Zumindest soweit ich informiert bin. Und Quark-Gluonen Sterne sind bis jetzt reine Theorie!

2,5 Sonnenmassen (das ist die Landau-Oppenheimer-Volkoff-Grenze) muss der Kollabierende Kern des Sterns haben damit sich ein Schwarzes Loch bildet. Der Stern selbst muss 8 bis 20 Sonnenmassen haben. Bei 20 Sonnenmassen ist es gewiss dass sich ein Schwarzes Loch bildet. Der Großteil der Sternmasse explodiert ja und verteilt sich über die Galaxie, die dadurch mit schweren Elementen angereichert wird. Die Nukleosyntese im Sterninnern geht übrigens über Eisen nicht hinaus das passiert erst wärend der Supernova-Explosion. Da entstehen dann auch Elemente wie Uran.

SKY