Massereiche Bälle aus Plasma, zusammengehalten von ihrer eigenen Anziehungskraft
In der Alltagssprache ist jedes punktförmige Objekt am Nachthimmel, dass scheinbar still am Firmament steht, ein Stern. Schon in der Frühzeit unterschied man dabei zwischen „Fixsternen“, die ihre Position relativ zueinander nicht verändern, und „Wandelsternen“, bei denen sich im Laufe von Tagen oder Wochen eine Bewegung zeigt. In der modernen Astronomie bezeichnet man nur noch die „Fixsterne“ – die sich auch am Himmel bewegen, aufgrund ihrer großen Entfernung ist diese Bewegung aber nur über längere Zeiträume hinweg sichtbar – als „Sterne“, während es sich bei den Wandelsternen um die Planeten unseres Sonnensystems handelt.
Mit der Erfindung der Teleskope und der Spektralanalyse – also der Zerlegung des Lichts in seine unterschiedlichen Wellenlängen – konnten Astronomen die physikalische Natur der Sterne enthüllen: Es handelt sich um massereiche Bälle aus Plasma, zusammengehalten von ihrer eigenen Anziehungskraft. Die Dichte, der Druck und die Temperatur sind im Inneren eines solchen Plasmaballs so groß, dass Atomkerne trotz ihrer abstoßenden elektrischen Kräfte miteinander verschmelzen können. Mit dieser Kernfusion erzeugen Sterne Energie, deshalb leuchten sie hell. Diese Beschreibung trifft auch auf unsere Sonne zu – die Sonne ist also astronomisch gesehen ein Stern.
Selbst Astronomen bezeichnen Sterne oft als „Bälle aus Gas“. Das ist zwar nicht falsch, aber streng physikalisch unvollständig: Es sind Bälle aus überwiegend ionisiertem Gas, also aus Plasma. In einem Plasma haben sich die Elektronen von den Atomkernen abgelöst. im Gegensatz zu einem normalen Gas, das aus elektrisch neutralen Atomen und Molekülen besteht, enthält ein Plasma also elektrisch positive Atomkerne und elektrisch negative Elektronen. Plasma verhält sich anders als ein Gas und stellt daher physikalisch einen anderen Aggregatzustand dar.
Die Verwendung des Begriffs „Stern“ ist selbst in der Fachliteratur nicht völlig eindeutig. So bezeichnen die meisten Astrophysiker auch Weiße Zwerge als Sterne, obwohl in ihnen keine Kernfusion mehr stattfindet. Wenn unsere Sonne in etwa fünf Milliarden Jahren ihren Energievorrat aufgebraucht hat, zieht sie sich zu einem Weißen Zwerg zusammen, der nur noch etwa so groß wie die Erde ist. Außerdem gibt es Begriffe wie „Protosterne“ und „Neutronenstern“ für Früh- bzw. Endstadien von Sternen. Damit aus einem Protostern ein echter Stern mit dauerhafter Kernfusion wird, muss er mindesten 7,5 Prozent der Sonnenmasse enthalten. Neutronensterne entstehen, wenn das Innere eines Sterns mit mehr als der achtfachen, aber weniger als der zwanzigfachen Sonnenmasse zusammenstürzt, wenn sein nuklearer Energievorrat verbraucht ist.
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