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Die Sternentstehung - Referat
Voraussetzungen für Sternentstehung:
Zunächst muss es eine Molekül- bzw. Gaswolke geben. Das ist eine Ansammlung von Gasen und Staub. Diese Gaswolke besteht überwiegend aus Wasserstoff, Kohlenstoffmonoxid und Schwefelkohlenstoff und ihre maximale Temperatur beträgt 20 Kelvin. Es erfolgt eine Anziehung von Teilchen aufgrund von Schwerkraft und Verdichtung. Dabei entstehen in der Wolke molekulare Kerne, welche vollkommen inhomogen in der Wolke verteilt sind und sich zunächst nicht direkt gegenseitig beeinflussen. Die einzelnen Kerne kollabieren daraufhin.
1. Kollaps von Molekülkernen:
Ein Molekülkern bleibt solange stabil wie Gravitation und thermische Energie ausgeglichen sind. Das wird auch hydrostatisches Gleichgewicht gennant. Um das hydrostatische Gleichgewicht zu halten, muss die thermische Energie doppelt so groß wie die Gravitation sein. Für einen Kollaps des Kernes muss entweder die Masse des Kernes groß genug sein oder die Temperatur ausreichend niedrig. Sobald diese kritische Grenze zum Kollaps erreicht wurde, stürzen die Teilchen im freien Fall auf den Kern zu. Während diesem Vorgang wird die Gravitationsenergie in thermische Energie umgewandelt und vom Kern abgestrahlt. Diese Strahlung geht durch die äußeren Schichten des Kernes und die Temperatur im Kern bleibt gleich. Im Laufe des Prozesses nimmt aber die Dichte zu, wodurch die Durchlässigkeit der Strahlung abnimmt und der Kern letztlich aufgeheizt wird. Durch diese Erhöhung der thermischen Energie stellt sich das hydrostatische Gleichgewicht wieder her. Diesen Zustand nennt man den „ersten Kern“.
2. Kollaps von Molekülkernen:
Das hydrostatische Gleichgewicht besteht nur in den inneren Schichten des Kerns. Aus den äußeren Schichten dieses Kerns fliegen immer noch Teilchen auf den Kern zu, wodurch der Kern erhitzt wird. Das geschieht solange bis die Wasserstoffmoleküle in Wasserstoffatome gespalten werden. Das hydrostatische Gleichgewicht wird gestört durch die Energie, die für die Spaltung benötigt wird, wodurch ein 2. Kollaps provoziert wird. Der Kollaps stoppt erst, wenn der Kern auf ca. 100.000 Kelvin erhitzt wurde und alle Atome ionisiert wurden. Die Ionisierung ist die Abspaltung von Elektronen aus den Atomen durch Strahlungseinwirkung. Durch die hohe Temperatur existiert fast ein hydrostatisches Gleichgewicht. Dieser „zweite Kern“ bezieht seine Leuchtkraft jetzt durch das Aufnehmen von Massen, auch Akkretion genannt. Dieser Kern wird als Protostern bezeichnet.
Protostern:
Durch die Große Masse des Protosterns wird Gas angezogen und zum rotieren gebracht. Durch eben diese Rotation sammelt sich die Materie nicht kugelförmig, sondern als zirkumstellare Scheibe um den Protostern herum. Durch die Kombination aus Rotation und Magnetfeldern, wird das Gas an den Polen gebündelt. Daraus entstehen Gasströme, die senkrecht zur Scheibenebene mit mehr als 10 Kilometern pro Sekunde erfolgen. Der Stern gewinnt nun seine Leuchtkraft nicht mehr aus der Akkretion, aber durch Eigenkontraktion, also durch das Zusammenziehen von sich selbst. Der Stern ist nun ein sogenannter Vor-Hauptreihenstern. Er bezieht seine Leuchtkraft aus Eigenkontraktion und akkretiert nun nur noch aus der zirkumstellaren Scheibe. Die Masse des Sterns ist das Hauptkriterium für seine Kategorisierung.
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