Thread by @KonHaubner

Es wird mal wieder Zeit für #AstronomieContent. Und da kann man gleich das Wissenswerte mit dem Poetischen verbinden: Ich schreibe mal was zur Sternentstehung. Denn auch wenn die Sterne so aussehen, als würden sie unveränderlich am Firmament hängen, wurden sie doch mal geboren.

Sterne entstehen in Molekülwolken, d.h. Regionen im interstellaren Medium, in denen sich Moleküle in großer Zahl bilden können. Entsprechend der Häufigkeit im Universum sind das vor allem Wasserstoffmoleküle. Die sind aber schwer zu detektieren, weshalb man Messungen oft mit

Kohlenmonoxiden anstellt (auch wenn die ca. um einen Faktor 10.000 seltener sind). Es können sich aber auch andere Molekülen bilden; es wurden sogar schon Aminosäuren in solchen Wolken entdeckt. Die Molekülwolken sind verglichen mit anderen Strukturen im interstellaren

Medium recht kalt (10 - 50 K) und dicht (1.000 - 1.000.000 Teilchen pro cm³), weshalb sich auch die Moleküle bilden können. Dadurch sind die Wolken optisch dick, was man schön an der optischen Aufnahme von Barnard 68 hier sehen kann.

Sterne entstehen dann dadurch, dass zusammenhängende Klumpen innerhalb der Wolken unter dem Einfluss ihrer eigenen Schwerkraft kollabieren. Es bilden sich Kerne mit hoher Dichte aus (1.000.000 pro cm³), die sich weiter komprimieren, bis sie heiß und dicht genug sind, damit

Kernfusion stattfinden kann. Dazu müssen der thermische und magnetische Druck des komprimierten Gases überwunden und Drehmoment nach außen getragen werden.
Hier kann man eine Karte des Taurus-Molekülkomplexes mit ¹³CO-Kernen mit einer Dichte über 2.000 CO-Teilchen pro cm³ sehen.

Das Gas in diesen Kernen fällt immer weiter im Zentrum zusammen, wobei es den thermischen Druck überwindet, indem es Wärmestrahlung abgibt. Da das Gas ein Anfangsdrehmoment hat, bildet sich eine Akkretionsscheibe in dem Gaskern aus, durch die mehr Materie zum Zentrum fällt.

Dort bildet sich ein Protostern aus. In seinem Kern findet noch keine ¹H-Fusion statt. Er ist im optischen durch das umgebende dichte Gas verdeckt und nur im Infraroten sichtbar. Der Protostern wächst dann durch Akkretion weiter, während das Gas des umgebenden Kerns ins Zentrum

fällt und auch nach außen abgestoßen wird. Der Protostern wird sichtbar. Wenn der er dann eine Oberflächentemperatur hat, die vergleichbar mit der eines Hauptreihensternes wie der Sonne ist, dann spricht man von einem T Tauri-Stern. Bis dahin dauert es etwa 1 Million Jahre.

Im T Tauri-Stern findet immer noch keine ¹H-Fusion statt. Stattdessen wird er von der Gravitationsenergie angetrieben, die frei wird, während er kontrahiert und sich zur Hauptreihe bewegt. Der Stern hat auch noch kein hydrostatisches Gleichgewicht erreicht, sondern ist variabel.

Die Akkretionsscheibe hat sich zu einer protoplanetaren Scheibe entwickelt, aus der sich zusammen mit dem Stern seine Planeten entwickeln. Die Scheibe verflüchtigt sich in etwa 10 Millionen Jahren, und nach etwa 100 Millionen Jahren hat man einen fertigen Hauptreihenstern.

Bei massereichen Sternen läuft das ganze deutlich schneller ab, sodass sie schon voll entwickelt sind, wenn sie das umgebende dichte Gas abgestoßen haben. Man hat auch keinen T Tauri-Stern, sondern sogenannte einen Herbig Ae- oder Be-Stern.

Die Molekülwolken, in denen Sterne entstehen, haben sehr oft Massen über eintausend Sonnenmassen (Riesenmolekülwolken), und diese Wolken können dann noch größere Komplexe bilden. Das bedeutet, dass Sterne oft in Gruppen entstehen, woraus sich dann offene Sternhaufen bilden.

Bereits gebildete Sterne beeinflussen dann die Entwicklung von denen, die nach ihnen kommen. Insgesamt ist der Prozess natürlich viel komplizierter, als ich es hier in diesem groben Überblick darstellen konnte, und er ist auch noch nicht im Detail verstanden.

Aber vielleicht gibt das doch ein klein wenig Verständnis dafür, wo wir herkommen. Die Sonne und die Erde sind vor etwa fünf Milliarden Jahren entstanden, und unser Heimatstern hat noch etwa fünf Milliarden Jahre vor sich, bevor er den Weg alles Irdischen geht.

The cosmic law of gravity
Pulled the newborns around a fire
A careless, cold infinity in every vast direction
Lonely farer in the goldilocks zone
She has a tale to tell
From the stellar nursery into a carbon feast
Enter LUCA
- Nightwish, The Greatest Show on Earth

Nachdem die Bildbeschreibungen nicht wie erwartet funktioniert haben, habe ich nochmal eine korrigierte Version des Threads abgefasst:

https://twitter.com/KonHaubner/status/1319610195446779905?s=19

So, wie es hier ist, verwirren die Bilder ja eher, als zu nutzen.

Nachdem die Bildbeschreibungen nicht wie erwartet funktioniert haben, habe ich nochmal eine korrigierte Version des Threads abgefasst:

https://twitter.com/KonHaubner/status/1319610195446779905?s=19

So, wie es hier ist, verwirren die Bilder ja eher, als zu nutzen.