Frage zur Sternentstehung

  • Liebe Forenmitglieder, ich habe folgende Frage.


    Warum gibt es Sterne mit derart unterschiedlichen Massen? Meines Wissens nach entstehen Sterne wenn eine Gaswolke kontrahiert, wenn eine bestimmte Dichte und damit Temperatur erreicht ist durch Beginn der Fusion der H zu He Atomen. Müssten dann nicht alle Sonnen annähernd die gleiche Masse besitzen, da dieser Punkt ja immer bei einer bestimmten Dichte und damit auch Masse erreicht wird?


    Wo liegt mein Denkfehler?


    Danke für eine verständliche Antwort!


    CS
    Wolfgang

  • Hallo Wolfgang,
    Sternmassen hängen empfindlich von den Anfangsbedingungen in der Gas- und Staubwolke ab, in der die Sterne entstanden.
    Im Allgemeinen ist es natürlich so, große Dichte und viel Material gibt größere Sterne.
    Dann gibt es aber auch Grenzen. Ist der Stern so groß geworden und seine Strahlung so stark, bläst er das umgebende Material weg.

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Seitinger</i>
    Wo liegt mein Denkfehler?


    Danke für eine verständliche Antwort!
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Hallo Seitinger,


    Eine verständliche Antwort kann ich dir geben.
    Bitte per PN an mich wenden.


    lawrence

  • Ganz ehrlich ... die Astrophysiker wissen es selbst noch nicht so genau. Sternentstehung ist Folge eines Gravitationskollaps einer Gaswolke. Regelmäßig entstehen dabei viele Sonnen gleichzeitig. Für jede Sonne gilt, dass die Kontraktion der Gasmassen auf die Sonne bestimmte Ausgleichsmechanismen braucht. U.a. wohin mit dem Drehimpuls, damit mehr Gas auf die neue Sonne fällt. Der wird über Reibung dann abgeführt. Reibung erzeugt aber Hitze und damit Gasdruck. Also muss die Hitze über Strahlung abgeleitet werden usw. . Übrigens ist die Abstrahlung sehr stark davon abhängig, wie viel Sternenstaub (Elemente jenseits von H2 und He) im Gas vorhanden sind.


    Alles nicht so einfach zu simulieren. Schließlich gibt es auch Binärsysteme, die im Doppelpack das noch ein Ticken besser können. "Gas schaufeln" funktioniert umso besser, je mehr Störfaktoren man zur Reibungserzeugung hat ...


    Bislang wird man am Himmel immer wieder überrascht, wie schwer so Sonnen werden können, was so gar nicht zu den Simulationen passt.

  • Wenn die Fusion im Zentrum startet, dauert es noch ziemlich lange bis der Strahlungsdruck (Photonen) die Oberfläche erreicht und stark genug ist den Nachschub an Material zu unterbinden.
    Ist die Ausgangswolke dicht genug, kann sich in dieser Zeit genügend Material ansammeln um riesige Sterne zu bilden. Ist die Ausgangswolke nur ganz dünn, bilden sich vermutlich nur kleine Sterne.


    Ein grosses Rätsel ist, wieso das Material nach dem Urknall so inhomogen verteilt war, diese "Unsymetrie" bereitet den Physikern in dem sonst so wunderbar symmetrischen Weltbild einiges Kopfzerbrechen.

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kalle66</i>
    <br />Ganz ehrlich ... die Astrophysiker wissen es selbst noch nicht so genau.


    Sternentstehung ist Folge eines Gravitationskollaps einer Gaswolke. Regelmäßig entstehen dabei viele Sonnen gleichzeitig. Für jede Sonne gilt, dass die Kontraktion der Gasmassen auf die Sonne bestimmte Ausgleichsmechanismen braucht.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Hallo ,


    Zum einen wissen es die Astrophysiker selbst noch nicht so genau, was definitiv richtig ist. Da stimme ich voll und ganz zu. Ja, die wissen es nicht. Sie behaupten aber und posaunen seit Jahrzehnten falsche Vermutungen als gegeben in die Welt.



    Zum anderen machst du eine Aussage, die die Sternentstehung angeblich beschreiben soll. Die Gaswolkentheorie bleibt eine Annahme, aber keine Erklärung, also nur Vermutung.


    Das deckt sich aber nicht.


    Ich kann es mit ganz einfacher Physik erklären und zwar so, wie es wirklich war. Das ist keine Theorie, sondern eine Erkenntnis, die ich zweifelsfrei belegen kann.
    Das Universum funktioniert voll und ganz nach der Physik, die man nicht außer Kraft setzen kann und wenn man es noch so gern hätte.
    Die Physik hat ihre eigenen Gesetze, die immer und überall funktionieren.


    lawrence

  • Hallo Lawrence,


    es ist für mich vollkommen klar, dass sich die Physik nicht aushebeln lässt. Für mich ist es ganz verständlich, dass, nach nachvollziehbaren physikalischen Gesetzen es bei einer bestimmten Temperatur zur Fusion kommt. Dies lässt sich sicherlich ausrechnen. Dass unterschiedliche Anfangsbedingungen hinsichtlich der Dichte der Teilchen zu unterschiedlichen Sternmassen führen, kann ich allerdings physikalisch nicht verstehen, es sollte meiner Meinung nach, bei geringerer Anfangsdicht nur länger dauern, bis es zur Zündung kommt. Wenn Du mir dies physikalisch darlegen kannst (ruhig auch mit Formeln!) wäre ich, und vielleicht auch andere Mitleser, Dir dankbar. Inwieweit Drehimpuls und Magnetfelder oder andere Parameter eine Rolle spielen und dies Einfluss auf die Masse hat oder nicht, wäre auch interessant.


    CS
    Wolfgfang

  • Hallo Seitinger,


    Das Einfachste ist, im Forum zu suchen nach: Die wahre Entstehung unseres Sonnensystems.
    Dort wirst du fündig.


    Das erklärt die von dir erwähnte Entstehung. Es ist nichts weiter als das Prinzip "Wäscheschleuder". Wieviel Masse ausgeschleudert wird, hängt mit Sicherheit von der Menge des Wasserstoffs ab, der die Fusion und damit diese schlagartige Eruption bewirkt.
    Meine Annahme ist in etwa so, dass von 1 Mill Eruptionen gerade mal eine Gesamtmasse Bestand hat. Der Rest geht wieder zurück. Es gibt massenhaft Eruptionen und nur ein sehr geringer Teil kann sich behaupten.


    Es kommt auf die Radialgeschwindigkeit an, die eine Mindestgröße haben muss (Vllt. so ca. 1/10-tel c?, je nach Masse des Ursprungs.) und auf die Gewalt der Eruption, die in 2 Richtungen wirkt und die Gravitation überwinden muss. Das sind die Voraussetzungen.


    Und so entstehen Gesamtmassen und daraus dann ebenso Sonnensysteme. Alles ganz einfache Physik. Mal so gesehen: Die Wäscheschleuder gab es schon lange vor der Erfindung der Wäscheschleuder.



    lawrence

  • Hallo Wolfgang,
    das Jeans-Kriterium (https://de.wikipedia.org/wiki/Jeans-Kriterium) ist vielleicht ein guter Ausgangspunkt für deine Recherche: es beschreibt unter welchen Bedingungen eine Gaswolke, abhängig von ihrer Dichte und Temperatur gravitationsbedingt kollabiert.


    Das Kriterium ist notwendig, aber nicht hinreichend, dass heißt es MUSS dann nicht zum Kollaps kommen, weitere Faktoren spielen noch Rolle - das Jeans-Kriterium alleine sagt uns, dass ALLE Gaswolken gravitativ instabil sind und kollabieren müssten, es also kein (oder kaum) interstellares Gas geben dürfte - was so nicht beobachtet wird. Es gibt einen zusätzlichen Betrag kinetischer Energie im interstellaren Gas, von dem man annimmt, dass er durch stellare Winde, Supernovae und interstellare Magnetfelder verursacht wird.


    Der Wikipedia-Artikel zum Jeans-Kriterium enthält auch ein paar Formeln, aus diesen kannst du rauslesen, dass je nach Dichte und Temperatur der Gaswolke verschiedene kollabierende Massen (und somit Sternmassen) möglich sind.



    PS: Ich bin kein Fachmann, das da oben habe ich gerade schamlos im Buch 'Astronomie und Astrophysik' von Weigert, Wendker und Wisotzki nachgelesen ;) Meine Empfehlung, prima Einstiegslehrbuch!


    CS
    Olli

  • Danke für Eure bisherigen Antworten und Anregungen. Ich sehe, dass ich offensichtlich nicht alleine bin, mit meinem "Verständnisproblem". Ich werde mich an das Studium der vorgeschlagenen Quellen machen und versuchen eine Erklärung herauszufiltern. Wenn ich eine passende gefunden habe, melde ich mich wieder. Vorerst besten Dank und


    CS
    Wolfgang

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Seitinger</i>
    <br />Ich sehe, dass ich offensichtlich nicht alleine bin, mit meinem "Verständnisproblem". <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Wie kommst du zu diesem Urteil? Nur weil Kalle oben geschrieben hat, dass die Astrophysiker es "selbst noch nicht so genau" wissen? Dieses "Nichtwissen" bezieht sich auf Detailfragen, um die Randbedingungen und damit die Theorie selbst immer weiter zu verfeinern. Vor allem die Bildung von sehr großen Sternen lässt wohl noch Fragen offen.


    Die Theorie der Sternentstehung aus einer kollabierenden Gas- und Staubwolke im Großen und Ganzen ist seit Jahrzehnten sehr gut verstanden und wird durch Beobachtung immer wieder bestätigt (Molekülwolken, Proplyds, Protosterne, HH-Regionen, T-Tauri Sterne usw...). Astrophysiker sind halt vorsichtig mit endgültigen Aussagen, finden sie doch immer wieder neue Details, um die bisherigen Randbedingungen auszutesten.


    Warum die Sterngröße (in bestimmten unteren und oberen Grenzen) stark schwankt, hat HWS oben ja schon umrissen. Sie ist stark abhängig von den inneren Anfangsbedingungen der Wolke (Dichte, Temperatur, Zusammensetzung, Dynamik (Drehimpuls), Magnetfelder usw.) Hinzu kommen äußere Einflüsse wie z.B. die Schockwellen einer nahen Supernova.


    Hier gute Zusammenfassungen:
    http://lp.uni-goettingen.de/get/text/7165
    https://abenteuer-universum.de/sterne/sternentwick.html


    In Englisch
    http://www.ucolick.org/~woosle…lectures/lecture11.4x.pdf


    Die Zündung der Fusion kann bei unterschiedlichen Werten von Druck, Temperatur und Gesamtgröße erfolgen und eben nicht nur bei einer ganz bestimmten Masse. Außerdem ist bei größeren Sternen nach der Zündung die Akkretion ja noch nicht abgeschlossen. Je mehr "Futtervorrat" vorhanden ist, um so größer wird der Stern... solange bis der Strahlungsruck überwiegt und das Restmaterial weggeblasen wird. (Stichworte Kelvin-Helmholtz-Kontraktion, Hayashi track, Henyey track)



    Frage: Wie hoch ist die nötige Anfangsgeschwindigkeit, um diese "Wäscheschleuder" aus dem Forum zu schleudern?

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Frage: Wie hoch ist die nötige Angangsgeschwindigkeit, um diese "Wäscheschleuder" aus dem Forum zu schleudern? <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    c [:D]

  • Hi,


    ich hab mal als Einstieg den Wiki Artikel genommen, scheitere aber gleich am Grundsatz in der Formel.


    Kann mir bitte jemand erklären wie man Dichte und Temperatur im Vakuum definiert, quasi für Einzelatome?


    Sagen wir mal ich nehme als Astronaut eine Thermoskanne mit mit Gas/Wasserstoff drin. Dichte/Temperatur/Volumen/Masse - alles klar soweit. Als Ingenieur.


    Jetzt mach ich den Deckel auf, das expandiert doch auf Druck Null und (technisch) auf Dichte Null. Ich würde annehmen dieser Liter Gas verteilt sich bis in den letzten Winkel des Sonnensystems (OK, vergessen wir mal Erde und Sonne, wirklich weit draussen im Interstellaren also - verteilt sich ins Unendliche).
    Wie messe ich "Dichte" diese Gases und warum nimmt es nicht auf Null ab (nur meine private H Gasblase). Und wie in aller Herren Welt messe ich die Temperatur? Ich kenne die adiabatische Abkühlung, die funktioniert aber vemutlich nicht mehr bei Weltraumvaakuum?


    Also - diese Kugelwolke in Wikipedia. Wie ist dort die Temperatur definiert/bestimmt und wie die Dichte? Und warum in Dreiteufelsnamen dehnt sie sich nicht aus, wie sich das gehört in irdischer Umgebung ;-).


    Ich schätze wenn ich das kapiert habe, kann ich im Wikipedia Artikel fortfahren bis zur nächsten Verständnishürde.


    Denn in der Tat, die Frage die in meinem Kopf lange in den Schubladen liegt: "Wieso kollabiert ein Gas im Vakuum? Planetisimale, Staub, na gut die ziehen sich an, einer nach dem anderen - aber Gase/ freie im Weltraum Atome ?


    Ach ja und "Reibung"? Bei einem Atom pro 10 Kubikmeter? Was reibt sich da?


    PS: Stathis, ich bezog die Aussage von Seitinger auf Leute wie mich (Mitforisten), nicht die Fach Physiker ;-).


    CS,
    Walter

  • Hallo Stathis,


    natürlich wird es viele Menschen geben, die mit der von mir angesprochenen Thematik keine Probleme haben. Ich wollte also kein allgemeines Urteil (im Sinne einer Wertung) abgeben, sondern lediglich darauf hinweisen, dass es für mich bedeutet, dass ich mich mit der Materie genauer befassen muss. Die von Dir hineingestellten links finde ich auf dem ersten Blick super, Danke dafür.


    CS
    Wolfgang

  • Hi Walter, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Denn in der Tat, die Frage die in meinem Kopf lange in den Schubladen liegt: "Wieso kollabiert ein Gas im Vakuum? Planetisimale, Staub, na gut die ziehen sich an, einer nach dem anderen - aber Gase/ freie im Weltraum Atome ?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Streiche aus deinem Kopf <b>Gase in Verbindung mit "wie sich die auf der Erde verhalten</b>


    Im freien All hast du kein Gas, du hast einzelne Atome/Moleküle. Weshalb sollten die sich irgendwo hinverteilen? Aber eine größere Menge in näherer Umgebung zueinander führt zu einer gewissen Masseansammlung und andere in der Nähe befindliche Atome/Moleküle können durch die dadurch entstehenden Anziehungskräfte angezogen werden. Eine Ansammlung kann auch durch Einfluss einer schon existierenden Sonne oder einer Novae entstehen oder verstärkt werden.

  • Walter,
    Temperatur ist bei Gasen auch ein Maß für die Durchschnittsgeschwindigkeit;


    Statistisch gemittelter Impuls (Masse der Teilchen*Geschwindigkeit) um es genauer zu sagen, wenn man davon ausgehend zum Druck kommen will, denn ...
    Druck ist Kraft je Fläche, Gase gelten hier auf der Erde die gleichen Regeln, wie im Weltraum. In astronomischen Skalen wirkt aber auch die Schwerkraft. Oder anders gesagt: Unser Luftdruck ist hier auf Seehöhe so bei 1013 hPa, weil die Erdschwerkraft die Atmosphäre festhält, jedenfalls braucht selbst die Erde keinen luftdichten Deckel, um diesen Luftdruck zu erzeugen.


    Simple Überlegung ... Masse nimmt im Volumen zu (3. Potenz des Durchmessers), Schwerkraft nimmt aber nur in 2. Potenz zur Entfernung ab F = g(m1*m2)/r² ... ab einer bestimmten Größe, bei konstanter Dichte kontrahiert somit jede Gaswolke durch ihr eigenes Gewicht (im Sinne von Kraft durch Gravitation). Bezieht man diese Kraft auf eine Wirkungsfläche (z.B. Oberfläche einer Kugel innerhalb der Gaswolke), erhält man den Druck, der sich an dieser Stelle tief in der Wolke aufbauen muss, damit die Gaswolke nicht weiter kontrahieren kann.
    Mag sein, dass es sich anfangs um einen Druck handelt, denn beste Feinvakuumkammern hier nicht vakuumieren können .... aber wenn das gleiche Gas sich zu einer Sonne zusammengeballt hat, herrschen da halt andere Druckverhältnisse, die man hier gerade nicht technisch dauerhaft herstellen kann. Wir hier auf der Erde können gerade mal künst. Diamanten "pressen", aber halt nicht Wasserstoff zu Helium.

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Stathis</i>
    Theorie der Sternentstehung aus einer


    kollabierenden Gas- und Staubwolke im Großen und Ganzen ist seit Jahrzehnten sehr gut verstanden und wird durch Beobachtung immer wieder bestätigt


    Astrophysiker sind halt vorsichtig mit endgültigen Aussagen,
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Eine Theorie ist und bleibt eine Theorie.


    Astrophysiker müssen es mittels der Physik belegen können. Wenn sie das nicht können, bleibt nur Zurückhaltung.


    Zu Gas- und Staubwolke schreibt der user stefan-h:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Streiche aus deinem Kopf Gase in Verbindung mit "wie sich die auf der Erde verhalten


    Im freien All hast du kein Gas, du hast einzelne Atome/Moleküle.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ja, ich denke, das ist gut formuliert. Sogar sehr gut. Im Vakuum nimmt sofort die Dichte ab, das bisschen Gas verteilt sich. Man spricht von Atomen pro Kubikmeter.


    Hat man auf dem Mond Gaswolken? Nicht mal dort, wieso dann im Vakuum, im Nichts? Auf dem Mond ist immerhin Gravitation vorhanden, die Materie anzieht.
    Fragen über Fragen, die nur wenige beantworten können.


    Wie hoch ist die Gas-Dichte auf dem Mars und warum ist das so?


    Diese Gaswolkentheorie kann ich absolut widerlegen.


    Es wurde vor ca. 14 Mrd. Jahren von einer großen, sehr großen "Wäscheschleuder" etwas ausgeschleudert. Was wird das wohl gewesen sein?


    Und übrigens: Das Alter des Universums? Das weiß keiner. Es dürften jedoch Trilliarden Jahre sein.
    Demzufolge ist der Blick ins frühe Universum nicht machbar. Die kosmische Hintergrundstrahlung? Was soll das sein?


    Die Milchstraße ist nach meiner Schätzung mind. 100 Mrd. Jahre alt. Verm. aber noch wesentlich mehr.


    lawrence

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Eine Theorie ist und bleibt eine Theorie.


    Astrophysiker müssen es mittels der Physik belegen können<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Genau das tun Astrophysiker <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die kosmische Hintergrundstrahlung? Was soll das sein?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Informiere dich doch darüber <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Diese Gaswolkentheorie kann ich absolut widerlegen. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Äh...- weil du etwas anderes behauptest? Wie schon wiederholt an anderer Stelle zu anderen Themen? Nö, deine wirren Behauptungen nimmt keiner ernst [:D]

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Nö, deine wirren Behauptungen nimmt keiner ernst<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Dann braucht man folglich auch nicht mehr in diesem Thread zu antworten. So einfach ist das.

  • Hi Seitinger,
    von Laie für Laie, stell dir das einfach wie n Schneeball vor der einen schneebedeckten Hang hinabrollt, wenn jetzt die Parameter stimmen (Schneeklebfaktor, Gefälle usw.) wächst das Ding immer schneller mit steigendem Umfang oder auch nicht.Bei schlechten Bedingungen kann es wahrscheinlich Jahre dauern bis zur Zündung. Die Zündung würde mich auch mal interessieren ob das irgendwie flackert oder einmal kurz peng macht und an ist...
    Könnte mir auch vorstellen das Sterne sone Art Kristallisationskern brauchen ,freie Gasatome (H,He)bringen vielleicht nie genug Anziehung zustande (grad im Hinblick auf das frühe Universum wos noch nicht so kalt war)könnte mir gut vorstellen das Lithium da ne Rolle gespielt hat, heutzutage schwirrt ja genug Staub durchs All,
    und wenn so ein verirrter Planet langsam in eine satte Gaswolke schwebt warum sollte der nicht auch zur Sonne werden können ? Nur sone wirre Theorie[8D]

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Und übrigens: Das Alter des Universums? Das weiß keiner. Es dürften jedoch Trilliarden Jahre sein. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    wenn es keiner weiß, woher kommen dann die "Trilliarden" ?


    "keiner" heißt wohl: Niemand außer Dir?


    lerne bitte erstmal sauber zu argumentieren. Eine Mischung aus offenbarem Nichtverstehen und wilden Behauptungen fürht zu nichts (und hat auch nichts mit wissenschaftlicher Arbeitsweise zu tun.....)


    frohes neues Jahr euch allen


    Heinrich

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