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Re: Ode auf die hellsten Fixsterne

Beitrag von seeker » 11. Mär 2021, 16:15

ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Mär 2021, 15:48
Noch ein heikler Punkt sind die Braunen Zwerge und wie man die einordnen möchte. Physikalisch sind die leichteren von denen Super-Planeten und die schweren Exemplare entartete Gebilde aus Wasserstoff, also am ehesten noch als "Weisse Zwerge aus Wasserstoff" zu bezeichnen, aber astronomisch sind sie natürlich verhinderte Sterne.
Das stimmt. Die sind wirklich schwer einzuordnen: Kein richtiger Stern aber auch kein richtiger Planet mehr. Ich würde sie eher zu den Sternen zählen, weil sie a) dennoch Kernreaktionen in geringem Umfang machen und b) durch Masseaggregation vielleicht doch noch eines Tages zu einem echten Stern werden können und c) doch schon ein bisschen leuchten (was aber der Jupiter auch schon in einem gewissen Sinne tut: Positive Strahlungsbilanz). Aber wie gesagt schwierig... und dann gibts noch kleinere und größere davon, dichere und weniger dichte, die je näher hier oder dort zugehörig wären, Grauzone... oder halt eigene Kategorie unter den Himmelskörpern.
Grüße
seeker


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Re: Ode auf die hellsten Fixsterne

Beitrag von seeker » 11. Mär 2021, 16:18

Diagnostiker hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:09
Weiße Zwerge bestehen aber nicht mehr aus Gas oder Plasma.
Doch, tun sie, wenigstens in Oberflächennähe. "Plasma" ist im Grunde eh alles, was leuchtet und nicht Gas ist sondern ionisierte Materie.
Grüße
seeker


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Re: Ode auf die hellsten Fixsterne

Beitrag von ralfkannenberg » 11. Mär 2021, 16:36

Diagnostiker hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:02
ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Mär 2021, 15:48
Genau darum geht es mir: den physikalischen Gehalt richtig einzuordnen und das Potential von Missverständnissen zu minimieren.
Bis jetzt scheint jeder hier in der Runde zu verstehen, was mit einer Sternenleiche gemeint ist. Insofern ist überhaupt kein Diskussionsbedarf vorhanden.
Hallo Diagnostiker,

wenn ich mir so die letzten Beiträge anschaue dann ist das nicht mehr der Fall.

Diagnostiker hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:02
Da nun auch Harald Lesch diesen populären Begriff in seinen Erklärvideos verwendet,
Du wirst Verständnis haben, dass ich die Vorlesungen einer Universität oder gleich die Publikation selber einem Erklärvideo von Harald Lesch vorziehe.

Diagnostiker hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:02
sehe ich nicht die Gefahr, dass hier irgendwelche Missverständnisse aufkommen könnten: Weiße Zwerge, Neutronensterne und Schwarze Löcher sind kompakte Überreste von ehemals selbst durch Kernfusion leuchtenden Sternen - mithin also körperliche Überreste einst dynamischer Gleichgewichtssysteme,
Bis hierhin ist alles gut !!

Diagnostiker hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:02
Leichen eben ...
Aber jetzt wird es anschaulich ...

Man nimmt an, dass Pulsare als ”normale“ Pulsare geboren werden und sich auf sehr langen Zeitskalen zu Millisekundenpulsaren entwickeln.
Der NS wird als Millisekundenpulsar wiedergeboren: Er kann wieder strahlen, da sein schwächeres Magnetfeld durch seine schnellere Rotation kompensiert wird.
... und jetzt wird es auf Seite 103 missverständlich, wobei die Wortwahl "strahlen" im 2.Zitat die Sache überhaupt nicht besser macht.

Natürlich hat "Leben" hier eine andere Bedeutung:
Er ”stirbt“ als aktiver Pulsar, wenn eine bestimmte Kombination von Rotationsperiode und Magnetfeldstärke einen Grenzwert unterschreitet.
Nun ist er also "tot" und "tot", zuvor war er "tot" und "lebendig" (erstgeboren), und nach dem spin-up wird er wieder "tot" und "lebendig", allerdings wiedergeboren.


Freundliche Grüsse, Ralf
Zuletzt geändert von ralfkannenberg am 11. Mär 2021, 16:40, insgesamt 2-mal geändert.

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Re: Ode auf die hellsten Fixsterne

Beitrag von Frank » 11. Mär 2021, 16:39

seeker hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:02

Ein weißer Zwerg leuchtet von alleine, also ist er ein Stern. Es ist nicht unbedingt notwendig, dass die Selbstleuchtkraft aus Kernfusion herrührt, er erfüllt auch so die folgende Definition:

Die Glut in meinem Ofen leuchtet auch von alleine und das rührt auch nicht von einer Kernfusion her..........

Weiße Zwerge , Neutronensterne und Schwarze Löcher sind für mich Sternenleichen. Alle haben keine Kernfusion mehr und unterscheiden sich "nur" in ihrer Dichte. Das sind also versch. Stadien von Massen, die das werden, was sie aufgrund ihrer Schwere werden können.
Weißer Zwerg ist im Grunde genau so ein dämlicher , weil irreführender Begriff, wie Fixstern, Wandelstern, oder Quasar..(Früher wusste man es halt nicht besser).
Des Wegen ist es auch so schwierig einem Interessierten, den Unterschied zwischen einem Weißen und einem Roten/Gelben Zwerg zu erklären, weil Erster mit den anderen nichts zu tun hat.
Auch das Beispiel von Sakurais Stern, dass nichts anderes ist als ein Helium Blitz, quasi das letzte Zucken eines Roten Riesen, dem man dann beim Sterben zusehen konnte, bis ihn nicht mal mehr Hubble fand.

https://www.deutschlandfunk.de/astronom ... _id=288246

Passt aber in die religiöse Sicht der westlichen Welt und der Wiederauferstehung............

Ich habe meinen Standpunkt dargestellt und ein Weißer Zwerg ist definitiv einen Sternleiche, weil er den Anforderungen eines Sternes nicht mehr entspricht(Kernfusion und Strahlung/Gravitations- Gleichgewicht)
Wenn es nur um das eigenständige Leuchten geht, dann ist auch ein Neutronenstern ein echter Stern, denn der leuchtet auch noch und in gewisser Weise ist dann auch ein Schwarzes Loch noch ein Stern. Wenn hier nämlich Materie um den Ereignishorizont rotiert, sich stark erhitzt und so leuchtet, dann leuchtet ja auch das schwarze Loch.
Und sehr beeindruckend, wenn man sich diverse Quasare anschaut.

Was für eine schöner "Stern", oder ?

https://de.wikipedia.org/wiki/Quasar#/m ... Hubble.jpg
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Ode auf die hellsten Fixsterne

Beitrag von ralfkannenberg » 11. Mär 2021, 16:44

Frank hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:39
Weißer Zwerg ist im Grunde genau so ein dämlicher , weil irreführender Begriff, wie Fixstern, Wandelstern, oder Quasar..(Früher wusste man es halt nicht besser).
;th

Frank hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:39
Auch das Beispiel von Sakurais Stern, dass nichts anderes ist als ein Helium Blitz, quasi das letzte Zucken eines Roten Riesen, dem man dann beim Sterben zusehen konnte, bis ihn nicht mal mehr Hubble fand.
Akademisch interessant, weil sich die Materie entartet und danach wieder zurückgeartet hat !

Frank hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:39
Wenn es nur um das eigenständige Leuchten geht, dann ist auch ein Neutronenstern ein echter Stern, denn der leuchtet auch noch und in gewisser Weise ist dann auch ein Schwarzes Loch noch ein Stern. Wenn hier nämlich Materie um den Ereignishorizont rotiert, sich stark erhitzt und so leuchtet, dann leuchtet ja auch das schwarze Loch.
Na ja, Du weisst aber auch, dass Weisse Zwerge um etwa 10 Grössenklassen heller leuchten als die hellsten Neutronensterne, nicht wahr ? ;)


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Ode auf die hellsten Fixsterne

Beitrag von Frank » 11. Mär 2021, 17:00

ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:44

Akademisch interessant, weil sich die Materie entartet und danach wieder zurückgeartet hat !
Nö, weil nix genaues weiß man nicht. Das ist eine Annahme

ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:44
Na ja, Du weisst aber auch, dass Weisse Zwerge um etwa 10 Grössenklassen heller leuchten als die hellsten Neutronensterne, nicht wahr ? ;)
Es geht nicht darum wer den Längsten hat, sondern wer überhaupt einen hat..... ;i :wink:
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Ode auf die hellsten Fixsterne

Beitrag von Diagnostiker » 11. Mär 2021, 17:28

ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:36
... wenn ich mir so die letzten Beiträge anschaue dann ist das nicht mehr der Fall.
Fragt sich nur, bei wem das nicht der Fall ist.
ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:36
Du wirst Verständnis haben, dass ich die Vorlesungen einer Universität oder gleich die Publikation selber einem Erklärvideo von Harald Lesch vorziehe.
Das ist Deine Angelegenheit. Zur Klärung, was mit dem Begriff "Sternenleiche" gemeint ist, bedarf es jedenfalls keiner Vorlesungen oder Publikationen, wie aus dem Diskussionsverlauf ersichtlich ist.
ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:36
und jetzt wird es auf Seite 103 missverständlich
In Bezug auf die kompakten Endzustände von ehemaligen Sternen wird da überhaupt nichts missverständlich, da es um diese Endzustände geht und nicht um das, was man diesen Endzuständen danach noch an "Lebendigkeit" zuschreibt, die sich auf einen ganz anderen Sachverhalt bezieht, der mit der Kernfusion von Sternen nichts zu tun hat, die als Kriterium für deren "Lebendigkeit" herangezogen wird, um ihnen ein "Leben" als Stern zuzuschreiben. Du vergleichst also Äpfel mit Birnen, wenn Du hier ein Missverständnis ausmachen willst. Hier geht es um etwas anderes.
ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:36
nach dem spin-up wird er wieder "tot" und "lebendig", allerdings wiedergeboren.
Nein, überhaupt nicht. Er war bereits tot, nachdem sein Vorgängerstern sein "Leben" mit der letzten Kernfusion "ausgehaucht" hat und in einer Supernova alles in die Umgebung zerstreut hat, was nicht im Neutronenstern verblieben ist. Wie gesagt: Äpfel und Birnen. Jeder, der halbwegs über einige Sachverhalte der Sternentwicklung informiert ist, kann mit dem Begriff "Sternleiche" etwas anfangen und weiß, was damit gemeint ist. Wie hier nachzulesen ist, trifft das offenbar auf wenigstens einen dieser Zeitgenossen wohl nicht zu ... ;)

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Re: Ode auf die hellsten Fixsterne

Beitrag von ralfkannenberg » 11. Mär 2021, 18:17

Diagnostiker hat geschrieben:
11. Mär 2021, 17:28
ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:36
... wenn ich mir so die letzten Beiträge anschaue dann ist das nicht mehr der Fall.
Fragt sich nur, bei wem das nicht der Fall ist.
Hallo Diagnostiker,

das siehst Du in den letzten Beiträgen.

Diagnostiker hat geschrieben:
11. Mär 2021, 17:28
ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:36
Du wirst Verständnis haben, dass ich die Vorlesungen einer Universität oder gleich die Publikation selber einem Erklärvideo von Harald Lesch vorziehe.
Das ist Deine Angelegenheit. Zur Klärung, was mit dem Begriff "Sternenleiche" gemeint ist, bedarf es jedenfalls keiner Vorlesungen oder Publikationen, wie aus dem Diskussionsverlauf ersichtlich ist.
Zwar ist der Diskussionsverlauf nicht wirklich von Relevanz, aber tatsächlich wird in der populärwissenschaftlichen Literatur über solche Sternleichen geschrieben. Das ist mir übrigens bekannt, ich sage nur dass das physikalisch wenig sinnvoll ist, was Du wiederum als "Privatmeinung" abtust. Mag sogar stimmen, aber physikalisch wird es deswegen trotzdem nicht falsch.

Auch wenn es offensichtlich schwerer verständlich ist als ich dachte: die physikalisch sinnvolle Unterscheidung liegt nicht bei "tot"/"lebendig", sondern bei "entartet"/"nicht entartet". Der Rest folgt dann automatisch.

Aber natürlich: das ganze ist ja historisch gewachsen und der Sternbegriff wurde lange gebildet, ehe man Weisse Zwerge, Neutronensterne und Schwarze Löcher am Ende der Entwicklung der damals bekannten Sterntypen kannte, und auch lange, ehe man Braune Zwerge, also diese verhinderten Sterne, kannte. Und bis heute wird in der populärwissenschaftlichen Literatur auch nicht zwischen Braunen Zwergen mit hinreichend kleiner Masse, die nicht entartet sind, und Braunen Zwergen mit genügend grosser Masse, die entartet sind, unterschieden, was man allerdings damit begründen "kann", dass sie beobachtungsmässig sehr ähnlich sind.

Dass heisst aber nicht, dass man stur an Begriffen festhalten muss, die hunderte wenn nicht tausende von Jahren alt sind, als man nur Sterne kannte, die ihre Leuchtkraft aufgrund der Fusionsprozesse in ihrem Inneren bezogen haben.


Die Physik hinter diesen Gebilden ist einfach, aber ja: man kann es natürlich auch kompliziert beschreiben und dem Laien damit unnötig schwer machen. Man kann, man muss es aber nicht.

Diagnostiker hat geschrieben:
11. Mär 2021, 17:28
ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:36
und jetzt wird es auf Seite 103 missverständlich
In Bezug auf die kompakten Endzustände von ehemaligen Sternen wird da überhaupt nichts missverständlich, da es um diese Endzustände geht und nicht um das, was man diesen Endzuständen danach noch an "Lebendigkeit" zuschreibt, die sich auf einen ganz anderen Sachverhalt bezieht, der mit der Kernfusion von Sternen nichts zu tun hat, die als Kriterium für deren "Lebendigkeit" herangezogen wird, um ihnen ein "Leben" als Stern zuzuschreiben. Du vergleichst also Äpfel mit Birnen, wenn Du hier ein Missverständnis ausmachen willst. Hier geht es um etwas anderes.
In der Literatur werden diese Äpfel aber nicht als Äpfel gekennzeichnet und die Birnen nicht als Birnen, das muss der Laie dann schon entweder wissen oder irgendwie selber herausfinden, ob sich die "Lebendigkeit" auf Kernbrennen bezieht oder auf Pulsaraktivität oder womöglich auf noch etwas anderes.

Mir geht es darum, die Begriffe dort zu vereinheitlichen, wo das sinnvoll (z.B. physikalisch) machbar ist, und sauber zu trennen, wo es zu Missverständnissen führen kann.

Und ich denke, Du setzt zuviel Grundkenntnisse voraus, wenn Du von einem Laien erwartest, dass wenn er liest, dass eine Sternleiche wiedergeboren wird, er verstehen soll, was damit gemeint ist.

Oder bei einem Braunen Zwerg, der Kernfusion betreibt: "lebt" er in dieser Phase ? Obgleich er ja ein verhinderter Stern ist. Und ist nach Abschluss dieser Phase wieder tot ? Oder ist er die ganze Zeit im Rahmen dieser Wortwahl "tot" ?

Das weiss nicht einmal ich, wie man so etwas popularwissenschaftlich handhaben sollte - da gibt es gute Gründe für die eine Variante und gute Gründe für die andere.

Auch dieses Problem würde sich gar nicht erst ergeben, wenn man auf diese ganze Begriffsbildung der "Sternleichen" endlich einmal verzichten würde und sich statt dessen auf die Frage beschränkt, ob ein Himmelskörper entartet ist oder nicht. Und natürlich als dritte Variante eine von elektromagnetischen Kräften bestimmte atomare Struktur vorhanden ist.

Diagnostiker hat geschrieben:
11. Mär 2021, 17:28
ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:36
nach dem spin-up wird er wieder "tot" und "lebendig", allerdings wiedergeboren.
Nein, überhaupt nicht. Er war bereits tot, nachdem sein Vorgängerstern sein "Leben" mit der letzten Kernfusion "ausgehaucht" hat und in einer Supernova alles in die Umgebung zerstreut hat, was nicht im Neutronenstern verblieben ist. Wie gesagt: Äpfel und Birnen. Jeder, der halbwegs über einige Sachverhalte der Sternentwicklung informiert ist, kann mit dem Begriff "Sternleiche" etwas anfangen und weiß, was damit gemeint ist. Wie hier nachzulesen ist, trifft das offenbar auf wenigstens einen dieser Zeitgenossen wohl nicht zu ... ;)
Ich weiss sehr gut, was damit gemeint ist, aber ich finde es wirklich sehr schlecht, wenn so etwas zur Folge hat, dass man lebendige tote Sterne hat, auch wenn da irgendwo - natürlich stillschweigend - Äpfel mit Birnen, also Kernbrennen und Pulsaraktivität, verglichen werden, und nun der geneigten Leserschaft überlassen wird, was denn nun ein Apfel ist und was eine Birne. Das kann man vielleicht an der Uni erwarten, aber doch nicht in einem populärwissenschaftlichen Umfeld. - Ich sehe es auf den ersten Blick, aber ich erwarte nicht vom Laien, dass er das auf den ersten Blick sieht.

Und auch ich sehe das nur deswegen auf den ersten Blick, weil ich mich mit Weissen Zwergen und Neutronensternen vor gut 10 Jahren mal etwas näher beschäftigt habe.

Gewiss: solange sich unser Laie nur mit Sternen auf der Hauptreihe oder in einem der Riesenäste beschäftigt und niemals eine Publikation beispielsweise über Weisse Zwerge oder Neutronensterne in die Hand bekommt und auch kein Problem damit hat, einem toten Gebilde ein "Alter" zuzuweisen, wird es keine Missverständnisse geben, da bin ich einverstanden.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Ode auf die hellsten Fixsterne

Beitrag von Diagnostiker » 11. Mär 2021, 18:41

ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Mär 2021, 18:17
Gewiss: solange sich unser Laie nur mit Sternen auf der Hauptreihe oder in einem der Riesenäste beschäftigt wird es keine Missverständnisse geben, völlig richtig.
Gut, dass wir das nunmehr festgestellt haben. Dann dürfte es ja jetzt keine Schwierigkeiten mehr geben, im Thema weiter zu kommen, statt sich über Sachverhalte auszulassen, bei denen es hier offensichtlich keine Missverständnisse gibt. :)

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Re: Ode auf die hellsten Fixsterne

Beitrag von seeker » 11. Mär 2021, 19:21

Frank hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:39
Die Glut in meinem Ofen leuchtet auch von alleine und das rührt auch nicht von einer Kernfusion her..........
Ja und wenn dein Ofen eine hinreichend große Masse hätte und heiß genug wäre und im Weltraum schweben würde, wäre er auch ein Stern, hat und ist er aber nicht.
Frank hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:39
Weiße Zwerge , Neutronensterne und Schwarze Löcher sind für mich Sternenleichen.
Sind sie auch in gewissem Sinne.
Frank hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:39
Alle haben keine Kernfusion mehr und unterscheiden sich "nur" in ihrer Dichte.
Nein, das ist deutlich komplizierter.
Frank hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:39
Weißer Zwerg ist im Grunde genau so ein dämlicher , weil irreführender Begriff, wie Fixstern, Wandelstern, oder Quasar..
Im Grunde nicht, im Grunde doch recht passend, die eben irgendeine Eigenschaft in den Vordergrund stellen. Und das sind doch alles nur Worte... die Bedeutung der Worte kann man immer erst verstehen, wenn man die Hintergrundgeschichten dazu kennt, das ist ganz allgemein bei allen Wörtern so.
D.h.: Ganz egal welches Wort du benutzt, wenn du nichts erklärend dazuerzählst, ist jedes Wort völlig nichtssagend.
Frank hat geschrieben:
11. Mär 2021, 16:39
Ich habe meinen Standpunkt dargestellt und ein Weißer Zwerg ist definitiv einen Sternleiche, weil er den Anforderungen eines Sternes nicht mehr entspricht(Kernfusion und Strahlung/Gravitations- Gleichgewicht)
Ein weißer Zwerg IST in gewissem Sinne auch eine Sternleiche, aber nicht weil keine Kernfusion mehr ist, sondern weil das in gewissem Sinne das Gerippe als der klägliche Materierest des ursprünglichen Sterns ist, den Rest seiner Masse hat er ja ausgeworfen.

Er IST aber auch ein in gewissem Sinne ein Stern, weil, er ein massereicher, selbstleuchtender Himmelskörper im ionisierten Materie-Zustand (Plasmazustand) ist. Ebenso ist ein Neutronenstern ein Stern, weil das auf den auch zutrifft. Fast die gesamte Materie des Universums (ohne DM) befindet sich in diesem Zustand.

Und ein SL... wir wissen nicht einmal genau, was das ist, ein Stern jedenfalls in dem Sinne nicht mehr, weils nicht selber leuchtet und weil wir nicht wissen was drinne ist; dass evtl. einfallende Materie leuchtet kann man da nicht dazuzählen, sonst wär er ja nur dann ein Stern, wenn solche grad da ist und sonst nochmal was anderes, was wenig Sinn machen würde, das so zu verkomplizieren.
Dennoch ist ein SL auch in gewisser Weise gleichzeitig auch so etwas wie eine Sternleiche bzw. das, was vom Stern übrig blieb (wenn es sich aus einem Stern entwickelte und nicht etwa primordial wär), das trifft aber in gewissem Sinne auch auf einen Nebel zu.

Das Eine schließt das andere hier doch nicht aus, es geht bei der Wortwahl hier nur darum, worauf man gerade den Fokus legt oder was man erklären will.
Grüße
seeker


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Re: Ode auf die hellsten Fixsterne

Beitrag von ralfkannenberg » 14. Mär 2021, 14:22

Hallo zusammen,

ich denke, es wurde nun schon so viel über die Weissen Zwerge und Neutronensterne geschrieben, dass wir uns einmal näher anschauen sollten, wie diese entstehen.

Der Strahlungsdruck eines Sternes erfolgt aufgrund der Kernreaktionen im Sterninneren, bei denen Atome zu grösseren Atomkernen fusioniert werden. Solange Atomkerne mit einer Ordnungszahl kleiner als derjenigen des Eisen fusionieren, wird bei zahlreichen dieser Prozesse Energie frei. Während der meisten Zeit wird Wasserstoff in Helium umgewandelt (Stufe 1), man könnte also sehr salopp sagen, dass Sterne in Wirklichkeit riesige Wasserstoffbomben seien. Irgendwann aber einmal ist der Wasserstoff aufgebraucht.

Wenn der Stern genügend Masse hat, und zwar mehr als 0.4 Sonnenmassen, so kann der nächste Fusionsschritt stattfinden (Stufe 2), bei dem das Helium zu Kohlenstoff und Sauerstoff verschmolzen wird.

Hat der Stern mehr als 2.3 Sonnenmassen, so kann der nächste Fusionsschritt stattfinden (Stufe 3), bei dem der Kohlenstoff und Sauerstoff im Inneren des Sternes zu Sauerstoff und Neon verschmolzen werden.

Bei mehr als 11 Sonnenmassen ist genügend Energie vorhanden, um auch das Verschmelzen zu höheren chemischen Elementen zu ermöglichen (Stufen grösser als 3).


Spätestens wenn der Stern nur noch aus Eisen besteht, kann auf diese Weise jedoch keine Energie mehr erzeugt werden. Der Stern hat also keine innere Energiequelle mehr, die einen Strahlungsdruck erzeugen könnte, so dass sich der Stern unter seiner eigenen Schwerkraft sehr rasch zusammenzieht und kollabiert. Das hat zur Folge, dass diese Art Sterne kleiner sind, wenn sie mehr Masse haben, weil nur noch die Schwerkraft wirksam ist und diese die Sterne immer mehr zusammenpresst. Normale Sterne indes verhalten sich fast so wie ein ideales Gas, welches bei mehr Masse und auch bei höherer Temperatur ein grösseres Volumen einnimmt.

Doch welche physikalischen Prozesse können nun den Gravitationskollaps stoppen ?

Die beiden Pauli'schen Ausschliessungsprinzipien für Elektronen und für Neutronen können den Gravitationskollaps stoppen: bei den ersten drei Stufen stoppt das Pauli'sche Ausschliessungsprinzip für Elektronen den Gravitationskollaps und der Stern kollabiert zu einem Weissen Zwerg. Die atomare Struktur der Materie bleibt erhalten, und je nachdem, ob nur die 1.Fusionsstufe oder die 1. und 2. Fusionsstufe oder sogar die 1., 2. und 3. Fusionsstufe stattfanden, erhalten wir drei verschiedene Typen Weisser Zwerge, nämlich leichte Weisse Zwerge aus Helium, oder mittelschwere Weisse Zwerge aus Kohlenstoff und Sauerstoff, oder schwere Weisse Zwerge aus Sauerstoff und Neon. Leichte Weisse Zwerge haben weniger als 0.4 Sonnenmassen, mittelschwere zwischen 0.4 und 1.05 Sonnenmassen und schwere mehr als 1.05 und weniger als 1.45 Sonnenmassen, der maximal möglichen Masse für Weisse Zwerge ("Chandrasekhar-Grenze"). Die meisten Weissen Zwerge gehören in der heutigen Ära zu den mittelschweren, weil das Weltall noch nicht alt genug ist, als dass die sparsamen Roten Zwergsonnen ihre Wasserstoffvorräte bereits verbraucht hätten. Allerdings hat man bereits einige wenige leichte Weisse Zwerge gefunden; das ist möglich, weil es noch eine zweite Möglichkeit gibt, dass Kernbrennen zu beenden, nämlich indem ein nahestehender massereicherer Stern Masse vom Stern akkretiert, also weniger vornehm ausgedrückt "absaugt ". Man kennt übrigens auch mittelschwere Weisse Zwerge, die auf diese Weise entstanden sind, was wenig überraschend ist.

Grundsätzlich sind auch Körper aus entartetem Wasserstoff denkbar, das wären dann gewissermassen "ultraleichte" Weisse Zwerge, wobei diese niemals auf der Hauptreihe waren. Tatsächlich gibt es solche Körper, das sind die hinreichend massereichen Braunen Zwerge.


Wenn der Vorläuferstern ("progenitor") mehr als 11 Sonnenmassen hat, dann ist so viel Energie vorhanden, dass das Pauli'sche Ausschliessungsprinzip für Elektronen den Gravitationskollaps nicht stoppen kann. Warum nicht ? - Nun, dann ist so viel Energie vorhanden, dass der inverse Beta-Zerfall stattfinden kann, bei dem sich ein Proton und ein Elektron in ein Neutron und ein elektronisches Anti-Neutrino umwandeln und der Stern keine atomare Struktur mehr aufweist. Bei nicht zu hoher Masse stoppt das Pauli'sche Ausschliessungsprinzip für Neutronen den Gravitationskollaps und der Stern kollabiert zu einem sogenannten Neutronenstern.

Während man leichte Sterne gut modellieren kann sind für massereichere Sterne sehr komplexe und rechnerintensive Simulationen erforderlich, um das Verhalten zu modellieren. Dabei stellte sich heraus, dass die Höchstmassen, bis zu denen ein Prozess noch stattfinden kann, in den vergangenen Jahren immer weiter nach oben korrigiert werden konnten, da die Menge an Sternmaterie, die via Sternwinde abgeblasen werden kann, unterschätzt wurde und möglicherweise weiterhin unterschätzt wird. Ebenfalls unbekannt ist die Massengrenze der Vorläufersterne, bis zu der sich ein Neutronenstern bilden kann.


Bei den Neutronensternen gibt es nur einen Typ. Dabei sind zwei Entstehungsprozesse denkbar: der Vorläuferstern hatte über 11 Sonnenmassen, aber nicht "zuviel" Masse; dann finden alle weiteren Fusionsstufen nacheinander bis zum stabilen Eisen statt, oder es entsteht zunächst einmal ein schwerer Weisser Zwerg in einem engen Doppelsternsystem, der nun seinem Partnerstern Masse absaugt und so viel Masse akkretieren kann, dass seine Masse die Chandrasekhar-Grenze übersteigt.

Kann der Gravitationskollaps gar nicht gestoppt werden, weil noch mehr Masse vorhanden ist, so kollabiert der Stern zu einer Massen-Singularität, das heisst, zu einem "Schwarzen Loch". Es wird auch über diverse Zwischenstufen spekuliert, welche vielleicht ebenfalls den Gravitationskollaps aufzuhalten im Stande sind.

Mittlerweile konnte mithilfe von Computersimulationen noch ein weiterer Typ der Sternentwicklung Weisser Zwerge modelliert werden, bei dem der Stern in seinem Inneren die weiteren Fusionsstufen bis hin zum Eisen durchläuft, aber aufgrund des Kohlenstoffbrennens weiterhin einen Strahlungsdruck aufrecht erhalten kann, der dem Gravitationskollaps entgegenwirkt und ihn wirkungsvoll hinauszuzögern vermag, so dass im Inneren des Sterns zusätzlich zum Sauerstoff und Neon auch Eisen entstehen könnte. Seine Vorläufersterne hatten ungefähr 7 bis 11 Sonnenmassen. Ob hierzu schon neuere Forschungsergebnisse vorhanden sind entzieht sich meiner Kenntnis.


Freundliche Grüsse, Ralf

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ralfkannenberg
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Re: Ode auf die hellsten Fixsterne

Beitrag von ralfkannenberg » 4. Apr 2021, 15:30

ralfkannenberg hat geschrieben:
10. Mär 2021, 20:14
Typischerweise bezeichnet man die "Sterne 1.Grösse (oder heller)" als die hellsten Sterne und in der Vergangenheit haben diese auch eine hoch-prominente Rolle eingenommen, wie man alten Überlieferungen entnehmen kann.

In unseren Breiten gibt es je nach Zählweise 16 oder 17 solcher Sterne 1.Grösse oder heller, und wenn man als Laie einen Sternnamen hört, so ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass es sich dabei um einen Stern 1.Grösse oder heller handelt. - Weltweit gibt es noch 6 weitere Sterne 1.Grösse oder heller.

Ich will Euch nun nicht gleich alle von ihnen vorstellen, sondern dies so nach und nach tun.


Fangen wir mit den vier hellsten an, denn in unseren Breiten gilt eine sehr einfache Faustregel: jede Jahreszeit hat ihren hellsten Stern. Natürlich ist die Zeit, während der ein Stern der hellste Fixstern am Himmel ist, nicht gleich lang, das wäre ja ein riesiger Zufall, wenn dem so wäre.

Wenn man einen Stern einer Jahreszeit zuordnet, so meint man seine Position am Himmel um 22 Uhr MEZ, bzw. 23 Uhr MESZ.

Fangen wir jetzt im Winter an: der hellste Stern im Winter ist der helle Sirius. Der Sirius ist ein Stern des Südhimmels und ist vor allem deswegen so hell, weil er das zweitnächste Sternsystem von der Erde bildet. Allerdings ist der Sirius in Sonnennähe, d.h. bis 5 Parsec Abstand (gut 16 Lichtjahre), tatsächlich auch absolut der hellste Fixstern; man muss dann weitergehen bis - ja, es ist sie tatsächlich, bis zur Wega, ehe man dann einen absolut helleren Fixstern antrifft. Die Wega ist der hellste Stern im Sommer und da sie in den Zenit gelangt, in unseren Breiten auch der hellste Fixstern der Nordhemisphäre. Die Wega wird aufgrund der Präzession der Erdachse in gut 14000 Jahren übrigens unser Polarstern sein.


Der hellste Frühlingsstern ist der hellste Stern der Nordhemisphäre, das ist der Stern Arktur; man findet ihn sehr einfach in der Verlängerung der Deichsel des Grossen Wagen. Geht man diese Verlängerung weiter, so gelangt man übrigens zur Spica in der Jungfrau, die ebenfalls ein Stern 1.Grösse ist.

Und der hellste Herbststern wird eigentlich als Winterstern bezeichnet, ist aber im Herbst vorübergehend hellster Fixstern, das ist die helle Capella im Fuhrmann. In Nordeuropa gibt es zusätzlich eine Zeit, während der die Capella nochmals kurzfristig im Frühling hellster Fixstern ist, weil dort Arktur noch nicht hoch genug am Himmel steht.
Hallo zusammen,

wir sind nun Anfang April und in der ersten Aprilhälfte kann man sage und schreibe 13 dieser 16 Sterne erster Grösse oder heller gleichzeitig am Abendhimmel sehen, wobei ich im Folgenden Castor dazuzähle und die weit südlich stehende und in unseren Breiten wenig prominente Adhara, die wie der Sirius im Sternbild des Grossen Hundes steht, nicht.

Mit zwei Ausnahmen habe ich sie schon alle vorgestellt.


Das sind 8 Wintersterne 1.Grösse oder heller (ohne die Adhara, aber mit Castor), die nun in den westlichen Abendhimmel weitergezogen sind und sich in Bälde von der Himmelsbühne verabschieden werden:
ralfkannenberg hat geschrieben:
10. Mär 2021, 20:14
Und der hellste Herbststern wird eigentlich als Winterstern bezeichnet, ist aber im Herbst vorübergehend hellster Fixstern, das ist die helle Capella im Fuhrmann.
ralfkannenberg hat geschrieben:
10. Mär 2021, 22:18
An der rechten Schulter des Orion - von uns aus gesehen also auf der linken Seite - steht der berühmte Rote Riesenstern Beteigeuze, und diagonal auf der anderen Seite unten steht der hellste Orionstern, das ist der Fußstern Rigel, wobei Rigel ja auch passenderweise "Fuss" heisst. Rigel wird so hell wie Arktur, die Wega und die Capella, ist also ein Stern 0.Grösse.
ralfkannenberg hat geschrieben:
10. Mär 2021, 22:18
Den Sirius kann man übrigens ganz einfach finden, indem man den Oriongürtel nach links unten verlängert.
ralfkannenberg hat geschrieben:
10. Mär 2021, 22:18
Bilden wir nun ein fast gleichseitiges Dreieck mit dem Sirius in der unteren und der Beteigeuze in der rechten oberen Ecke, so befindet sich in der linken oberen Ecke ebenfalls ein heller Stern, der wie die Beteigeuze im Normalzustand ebenfalls gerade noch die 0.Grösse erreicht. Das ist Procyon, das bedeutet übersetzt "Vorhund", soll also heissen "der Stern, der vor dem Hund(sstern Sirius) aufgeht". Dieses grosse fast-gleichseitige Dreieck ist eine wertvolle Orientierungshilfe, da es aus sehr hellen Sternen besteht und man im Winter meistens zwei von ihnen einfach sehen kann und dann mit seiner Hilfe auch den dritten Stern einfach findet; dieses Dreieck wird auch "Winterdreieck" genannt.
ralfkannenberg hat geschrieben:
10. Mär 2021, 22:18
Nun gehen wir den Oriongürtel entlang in die andere Richtung, also nach rechts oben; dort befindet sich ebenfalls ein Roter Riesenstern, ebenfalls recht bekannt, das ist der Stern Aldebaran im Stier.
ralfkannenberg hat geschrieben:
10. Mär 2021, 22:18
Zur Zeit sieht man an der Stelle zwei Sterne, beide zu allem Überfluss rötlich. Das kommt daher, dass der Planet Mars auch noch am Himmel steht und sich derzeit Aldebaran immer mehr annähert.
ralfkannenberg hat geschrieben:
10. Mär 2021, 22:18
Und nun haben wir alle Zutaten beisammen, um noch einmal das Wintersechseck zu geniessen:

die Capella hat gerade den Zenit durchschritten, dann Aldebaran als die den Plejaden nachfolgende Mondstation, dann Rigel im Orion an dessen von uns aus gesehen rechtem Fuss, dann der helle Sirius, dann der "Vorhund" Procyon und dann ... - ja dann sieht man in der noch ausstehenden Ecke, ehe man wieder zur Capella zurückkehrt, zwei fast gleichhelle Sterne, das sind die beiden Zwillingssterne Castor und Pollux. Genau genommen erreicht nur Pollux die 1.Grösse, während Castor sie um wenige Hundertstel verfehlt. Da aber Castor aufgrund seines günstigeren Himmelsstandes heller als die Adhara unten rechts im Grossen Hund erscheint, wird Castor oft ebenfalls den Sternen 1.Grösse zugerechnet.

Und in diesem Wintersechseck steht dann noch an der von uns aus gesehen linken Schulter des Orion der Stern Beteigeuze, den man auch im fast gleichseitigen Winterdreieck zusammen mit dem Sirius und Procyon findet.


In diesem Himmelsareal befindet sich also die Hälfte aller in unseren Breitengraden sichtbaren Sterne 1.Grösse !
Macht also 8 von 16 Sternen 1.Grösse oder heller. - Wer sich übrigens nicht merken kann, welcher der beiden Zwillingssterne Castor und welcher Pollux ist: Pollux steht auf der Seite von Procyon - beide fangen mit einem "P" an, und Castor steht auf der Seite der Capella, beide fangen mit einem "C" an.

Der helle Sirius ist der in unseren Breitengraden hellste Winterstern und die helle Capella ist in unseren Breitengraden der hellste Herbststern. Weltweit gibt es übrigens 8 solcher hellsten Sterne am Himmel, und in unseren Breiten kann man einen weiteren von ihnen ebenfalls sehen, das ist Rigel am Fusse des Orion, der in unseren Breiten jedoch von der günstiger stehenden Capella überboten wird. Geht man genügend weit nach Süden, so wird dort Rigel der hellste Herbststern am Himmel. Aber nicht zu weit, weil man sonst auch schon den hellen Sirius im Herbst sehen kann.


Dann haben wir 3 Frühlingssterne 1.Grösse oder heller:
ralfkannenberg hat geschrieben:
10. Mär 2021, 20:14
Der hellste Frühlingsstern ist der hellste Stern der Nordhemisphäre, das ist der Stern Arktur; man findet ihn sehr einfach in der Verlängerung der Deichsel des Grossen Wagen. Geht man diese Verlängerung weiter, so gelangt man übrigens zur Spica in der Jungfrau, die ebenfalls ein Stern 1.Grösse ist.
Hoch über uns steht nun der Löwe mit seinem Hauptstern Regulus und schon halbhoch am Himmel sieht man in der Verlängerung der Deichsel des Grossen Wagens auch den hellsten Stern der Nordhemissphäre Arktur, den in unseren Breiten hellsten Frühlingsstern, und weitergehend die Spica.

Somit sind wir nun schon bei 11 von 16 Sternen 1.Grösse oder heller.

ralfkannenberg hat geschrieben:
10. Mär 2021, 20:14
Die Wega ist der hellste Stern im Sommer
Tief am Nordosthorizont kündigen sich auch schon die beiden ersten Sommersterne 1.Grösse oder heller an: bei guten Sichtbedingungen kann man die helle Wega in der Leier funkeln sehen, für unsere englisch-sprachige Leserschaft die "Vega", den in unseren Breiten hellsten Sommerstern und da sie im Gegensatz zu Arktur in den Zenit gelangt ist sie auch der in unseren Breiten hellste Stern der Nordhemissphäre. Und etwas tiefer steht mit Deneb am Schwanz des Sternbildes Schwan ein weiterer Stern 1.Grösse am Himmel, den man bei guten Sichtbedingungen ebenfalls schon sehen kann.

Somit sind wir nun bei 13 von 16 Sternen 1.Grösse oder heller angelangt.


Wie gesagt: bis ungefähr zur Monatsmitte wird man diese Ansammlung der Sterne 1.Grösse oder heller am Abendhimmel noch bewundern können, ehe sich zunächst Rigel und dann etwas später auch Aldebaran (im Stier), der übrigens die 0.Grösse nur knapp verfehlt, noch im April von der Himmelsbühne verabschieden werden.


Freundliche Grüsse, Ralf

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