Was passiert, wenn alle Sterne sterben?

Orionnebel

Lange nachdem alles, was wir je gekannt haben, tot ist, werden unsere Atome in einer Sternengärtnerei wie der von Orion recycelt

Was passiert, wenn alle Sterne sterben?

Wann hat das Universum angefangen, wie kommt es, dass es alle Elemente hat und was passiert, wenn alles vorbei ist?

Die Schwerkraft treibt die Entwicklung der Sterne von der Geburt bis zum Tod an. Während dieses Prozesses werden viele der Elemente, die wir im Periodensystem kennen, aus Wasserstoff und Helium aufgebaut. Diese Elemente werden entweder sanft durch stellare Winde und planetarische Nebel in den interstellaren Raum zurückgeführt oder dramatischer durch die riesigen Explosionen, die wir Supernovae nennen.

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Drei Minuten, um ein Universum zu erschaffen

Es gab eine kurze Zeit, zwischen einer und drei Minuten nach der Entstehung des Universums, in der die Temperatur ähnlich der im Inneren eines Sterns war und Wasserstoff in Helium umgewandelt wurde. Nach drei Minuten war das sich schnell ausdehnende Universum zu kalt und die Reaktionen stoppten, so dass 98 Atome Helium auf 1000 Wasserstoff und eine sehr kleine Menge Lithium zurückblieben.



Vielleicht tausend Millionen Jahre später kollabierten die ersten, jetzt kühlen Gaswolken, um die erste Generation von Sternen zu bilden. Einige dieser Sterne wären innerhalb von wenigen Millionen Jahren zu Supernovae geworden und hätten die unberührten Gaswolken mit den ersten Einschlägen schwerer Elemente verseucht.

Universum mittleren Alters

Danach war die Situation ganz so, wie wir sie heute vorfinden, als die Gas- und Staubwolken kollabierten, um Sterne mit unterschiedlichen Massen zu bilden. Die schweren Sterne und einige der Doppelsterne werden zu Supernovae, während die leichteren Sterne zu planetarischen Nebeln werden. Jedes erhöht stetig den Anteil schwerer Elemente in den Wolken, aus denen neue Sterne geboren werden.

Dieser Prozess lief seit etwa 8000 Millionen Jahren, bevor vor 4560 Millionen Jahren unsere Sonne und unser Sonnensystem geboren wurden. Wenn unsere Sonne viel früher geboren worden wäre, hätte es vielleicht nicht genug schwere Elemente gegeben, um unseren Planeten und uns selbst zu bilden.

Kosmische Müllhalde

Nicht alles wird recycelt, was nicht, landet auf dem „kosmischen Aschehaufen“. In diese gehen Neutronensterne und Schwarze Löcher aus dem Herzen von Typ-II-Supernovae. Dazu gehören auch die Braunen Zwerge, Sterne, die so klein sind, dass sie schwach leuchten und dann langsam verblassen. Auch die Weißen Zwerge, die bei Temperaturen von 100.000 K zuerst in den Zentren planetarischer Nebel auftauchen, werden langsam verblassen. Einige Planeten werden dem kosmischen Aschehaufen zugeführt, aber diejenigen, die ihren Elternsternen zu nahe sind, werden in den interstellaren Raum zurückgebracht, wenn ihre Sterne zu Roten Riesen werden.

Woraus das Universum besteht

Obwohl der Prozess der Sternengeburt und -tod fast so alt wie das Universum ist, etwa 13.000 Millionen Jahre, haben sich nur 5 % aller jemals geborenen Sterne über das Stadium der Umwandlung von Wasserstoff in Helium hinaus entwickelt.

Der Prozess der Elementherstellung ist auch ziemlich langsam. Heute kommen auf eine Million Wasserstoffatome und 98.000 Heliumatome 850 Sauerstoff, 400 Kohlenstoff, 120 Neon, 100 Stickstoff, 47 Eisen und 2 Natrium und weniger als 100 aller anderen Elemente zusammen.

Die Schwerkraft gewinnt, alles ist vorbei

Schließlich wird der Zyklus von Sternengeburt und -tod zu Ende gehen. Die Schwerkraft wird gewonnen haben, ein Sieg, der durch die Fähigkeit der Sterne verzögert wird, die Ressourcen der Kernfusion in Anspruch zu nehmen. Aber letztendlich wird die Schwerkraft alle Sterne in einen superdichten Zustand als Schwarze Löcher, Neutronensterne oder Kalte Weiße Zwerge reduzieren. Wir sehen bereits Galaxien, in denen die Sterne alle recht alt erscheinen und es kein interstellares Gas mehr zu geben scheint, aus dem man neue Sterne bauen könnte.

Lange bevor unsere Galaxie dieses Stadium erreicht, wird sie mit unserem nächsten Nachbarn, der Andromeda-Galaxie, kollidieren. Bei dieser Kollision, die voraussichtlich in 6000 Millionen Jahren stattfinden wird, werden die beiden Galaxien zusammen frischen Staub und Gas bringen und viele neue Ausbrüche der Sternentstehung hervorbringen, wie wir sie derzeit im Orion sehen.

Landung am Monddatum

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