Key Facts & Zusammenfassung
- Das Erscheinungsbild eines roten Riesensterns reicht normalerweise von gelb-orange bis rot, einschließlich der Spektraltypen K und M, aber auch Sterne der Klasse S und Kohlenstoffsterne.
- Ein roter Riesenstern ist ein sterbender Stern in den letzten Stadien seiner Sternentwicklung.
- Rote Riesensterne entstehen normalerweise aus Sternen mit niedriger und mittlerer Masse in der Hauptsequenz von etwa 0,5 bis 5 Sonnenmassen.
- Rote Riesensterne unterscheiden sich dadurch, dass sie Energie erzeugen.,
- Die meisten der bekannten hellen Sterne sind rote Riesen, aufgrund ihrer Leuchtkraft und weil sie mäßig häufig sind.
- Rote Riesensterne führen in ihren Kernen keine Kernfusion mehr zwischen Helium und Wasserstoff durch und erwärmen und dehnen sich daher mehrmals so groß aus wie zuvor.
- Alle Sterne sterben, wenn sie all ihren Treibstoff verbrennen und es gibt keinen Druck mehr, die Schwerkraft in Richtung ihrer Zentren zu schieben.
- Rote Riesensterne sind zwischen 100 und 1.000 mal leuchtender als unsere Sonne.
- Die meisten roten Riesensterne leben bis zu 0,1 bis 2 Milliarden Jahre.,
- Rote Riesensterne sind viel kleiner und viel weniger massiv als rote Überriesen.
- Einige berühmte rote Riesensterne sind Aldebaran und Arcturus.
- Unser eigener Stern, die Sonne, wird schließlich zu einem roten Riesenstern und erweitert seinen aktuellen Durchmesser um ein Vielfaches.
- Einer der größten roten Riesen, die jemals entdeckt wurden, ist VY Canis Majoris, der etwa 1.400 mal größer ist als unsere Sonne.
- Einige rote Riesen haben Planeten umkreisen sie. Es wird vermutet, dass rote Riesen eine stabile bewohnbare Zone haben können, so dass sich das Leben wahrscheinlich auf Planeten entwickeln kann.,
- Die Erde wird schließlich von einem roten Riesen, unserer Sonne, verzehrt.
Bildung
Die meisten Sterne im Universum sind Hauptreihensterne-sie sind Sterne, die durch Kernfusion immer noch Wasserstoff in Helium umwandeln. Hauptsequenz Sterne haben eine Masse zwischen einem Drittel bis acht Mal so groß wie die der Sonne, und sie brennen schließlich durch ihre Wasserstoffversorgung.
Ein roter Riesenstern entsteht, wenn ein Stern wie unsere Sonne alle seine Wasserstoff-und Heliumvorräte verbrennt. Dieser Prozess kann bis zu 10 Milliarden Jahre dauern.,
Wenn ein Stern zu einem roten Riesen wird, beginnt er sich zu erweitern und dichter zu werden. Es wird dann beginnen, Helium für ein paar Millionen von Jahren zu Kohlenstoff zu verbrennen, bis schließlich das Helium ausgeht.
Wenn Helium ausgeht, ist der Stern nicht dicht genug, um andere schwere Elemente wie Eisen zu bilden Der Fusionsprozess stoppt und der Stern kollabiert aufgrund der nach innen wirkenden Schwerkraft auf seinem Kern.,
Dies geschieht, weil es keine Fusionsenergie mehr gibt, um die Schwerkraft zu stabilisieren. Der rote Riese kann schließlich zu weißen Zwergen werden, einem kühlen und extrem dichten Stern, dessen Größe mehrmals auf die eines Planeten geschrumpft ist.
Eigenschaften
Ein roter Riesenstern erreicht Größen von etwa 100 Millionen bis 1 Milliarde Kilometern / 62 Millionen bis 621 Millionen Meilen im Durchmesser oder 100 bis 1.000 mal so groß wie unsere Sonne.,
Da sich die Energie eines roten Riesensterns auf einer größeren Fläche ausbreitet, sind seine Oberflächentemperaturen kühler und erreichen nur 2.200 bis 3.200 Grad Celsius / 4,000 bis 5,800 Grad Fahrenheit, etwas mehr als halb so heiß wie unsere Sonne.
Aufgrund dieser Temperaturänderung beginnt der Stern im röteren Teil des Spektrums zu leuchten, was zum Namen red giant führt, obwohl sie oft orangefarbener erscheinen.
Rote Riesen Sterne bleiben in dieser Phase von einigen tausend bis zu 1 Milliarde Jahren., Sie laufen schließlich aus Helium in ihren Kernen und damit Fusion stoppt.
Dadurch schrumpft der Stern, bis eine neue Heliumschale seinen Kern erreicht. Wenn sich das Helium entzündet, werden die äußeren Schichten des Sterns in riesigen Gas-und Staubwolken abgeblasen, die als Planetennebel bekannt sind. Diese Schalen sind viel größer und schwächer als ihre Eltern Sterne.
Evolution
Rote Riesen entwickeln sich aus Hauptreihensternen mit Massen im Bereich von etwa 0,3 Sonnenmassen bis etwa 8 Sonnenmassen. Sterne bilden sich zunächst aus kollabierenden Molekülwolken im interstellaren Medium.,
Diese Wolken enthalten Wasserstoff und Helium mit Spuren von Metallen, und alle diese Elemente werden gleichmäßig im gesamten Stern gemischt.
Der Stern erreicht die Hauptsequenz, wenn der Kern eine Temperatur erreicht, die hoch genug ist, um mit dem Verschmelzen von Wasserstoff zu beginnen, und stellt ein hydrostatisches Gleichgewicht her.
Über die Hauptreihenfolge eines Sterns wandelt er langsam Wasserstoff im Kern in Helium um. Die Hauptreihenfolge eines Sterns endet, wenn fast alle seine Wasserstoffvorräte im Kern verschmolzen sind.,
Wenn die Wasserstoffversorgung erschöpft ist, können die Kernreaktionen nicht mehr fortgesetzt werden und der Kern beginnt sich aufgrund seiner eigenen Schwerkraft zusammenzuziehen.
Dies bringt zusätzlichen Wasserstoff in eine Zone, in der Temperatur und Druck ausreichen, um die Fusion in einer Hülle um den Kern wieder aufzunehmen.
Die wasserstoffverbrennende Schale führt zu einer Situation, die als Spiegelprinzip beschrieben wurde, wenn sich der Kern innerhalb der Schale zusammenzieht, müssen sich die Schichten des Sterns außerhalb der Schale ausdehnen.,
Der evolutionäre Weg, den der Stern entlang der Phase des roten Riesen geht, hängt ausschließlich von seiner Masse ab. Zum Beispiel, die Sonne und Sterne von weniger als 2 Sonnenmassen, wird der Kern dicht genug werden, dass Elektronendegeneration Druck verhindert, dass es weiter zusammenbricht.
Sobald der Kern degeneriert ist, erwärmt er sich weiter, bis er eine Temperatur von ungefähr 108 K erreicht, heiß genug, um Helium mit Kohlenstoff über den Triple-Alpha-Prozess zu verschmelzen.,
Wenn der entartete Kern diese Temperatur erreicht, beginnt der gesamte Kern fast gleichzeitig mit der Heliumfusion in einem sogenannten Heliumblitz.
Massivere Sterne werden ihre kollabierenden Kerne 108 K erreichen lassen, bevor sie dicht genug sind, um degeneriert zu werden, so dass die Heliumfusion viel reibungsloser beginnt und keinen Heliumblitz erzeugt.
Ein analoger Vorgang tritt auf, wenn das zentrale Helium erschöpft ist und der Stern wieder zusammenbricht, wodurch Helium in einer Schale zu verschmelzen beginnt.,
Gleichzeitig kann Wasserstoff in einer Schale direkt vor der brennenden Heliumschale verschmelzen, wodurch der Stern auf den asymptotischen Riesenzweig, eine zweite Phase des roten Riesen, gesetzt wird.
Ein Stern mit weniger als 8 Sonnenmassen wird niemals in seinem degenerierten Kern mit der Fusion beginnen. Am Ende seiner zweiten Phase wirft der Stern jedoch seine äußeren Schichten aus, bildet einen planetarischen Nebel und lässt seinen Kern freilegen, wodurch er letztendlich zu einem weißen Zwerg wird.
Ort
Rote Riesensterne sind über das Universum verteilt. Einige von ihnen sind uns sehr nahe, während andere unergründlich weit weg sind., Aber schauen wir uns einige berühmte rote Riesensterne an.
Aldebaran ist ein roter Riesenstern, der etwa 65 Lichtjahre von uns entfernt liegt. Es ist der hellste Stern im Sternbild Stier, der himmlische Stier.
Es variiert geringfügig in der Helligkeit zwischen den Größen 0,75 und 0,95 – dies kann jedoch nicht mit bloßem Auge beobachtet werden.
Arcturus ist ein roter Riesenstern, der etwa 36,7 Lichtjahre von der Sonne entfernt ist. Sie ist der hellste Stern im Sternbild Boötes., Es ist auch der vierthellste Stern am Nachthimmel, aber der hellste auf der nördlichen Hemisphäre.
Ein weiteres Beispiel für einen roten Riesen ist Gacrux. Es ist der dritthellste Stern im südlichen Kreuzasterismus. Alle seine Sternennachbarn sind blau, daher zeichnet sich Gacrux durch seine rötliche Farbe aus. Es liegt 88,6 Lichtjahre von uns entfernt.
Die Zukunft
Rote Riesensterne leben seit vielen Jahren und wir müssen uns keine Sorgen um sie machen., In ungefähr 5 Milliarden Jahren wird jedoch ein roter Riese in unserer Nähe entstehen.
Unsere Sonne wird tatsächlich ein roter Riesenstern. Wenn dies geschieht, wird die Sonne ihre äußeren Schichten erweitern und Merkur, Venus und schließlich die Erde verbrauchen.
Wussten Sie schon?
- Wenn die Sonne zu einem roten Riesen wird, wird ihr Radius auf das fast 100-fache ihrer derzeitigen Größe ansteigen und ihre Temperaturen werden auf 3.000 K sinken.,
- In einem roten Riesen umschließt eine riesige, kühle und niedrigdichte Wasserstoffhülle einen kleinen, heißen Heliumkern mit hoher Dichte – mit einer Dichte von etwa 1.000 Tonnen / m3.
- Rote Riesen sind aufgrund ihrer Größe um ein Vielfaches heller als unsere Sonne.
- Einige rote Riesen können so groß werden, dass sie die Umlaufbahn des Mars und sogar darüber hinaus erreichen könnten, wenn wir unsere Sonne durch eine von ihnen ersetzen würden.
Quellen:
- Wikipedia
- Space
- Astronomy.swin.edu