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]

äh

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

 

[Hippolyte]

hmm...

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

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]

meinst du etwas in der Art ?

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 .

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

 

[Hippolyte]

Quark- Gluonensterne...

...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!

 

[deepblack]

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

 

[Guido_Waldenmeier]

weiterer Linktip

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]

Oh

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]

Willkommen im Club Udo_S.Viel Spass bei uns ;-)

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