Simulator für Sternentwicklung und Hertzsprung-Russell-Diagramm
Gleichungen in dieser Simulation
| L | Leuchtkraft (Sonne = 1) | L = 4πR²σT⁴: Ein doppelt so heißer Stern strahlt von jedem Quadratmeter 16-mal so viel Licht ab | |
|---|---|---|---|
| R | Radius (Sonne = 1) | als Kubikwurzel gezeichnet, damit Riesen und Weiße Zwerge beide auf den Bildschirm passen | |
| T | Oberflächentemperatur | bestimmt die Farbe: rot unter etwa 3.500 K, weiß bei etwa 6.000 bis 10.000 K, darüber blau |
Mit den aktuellen Werten:
| M | Masse des Sterns (Sonne = 1) | die Masse-Leuchtkraft-Beziehung: Ein Stern mit zehnmal der Sonnenmasse ist tausendfach heller |
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Mit den aktuellen Werten:
| t_MS | Zeit auf der Hauptreihe | Brennstoff geteilt durch die Verbrauchsrate; die angezeigte Lebensdauer stammt aus Sternmodellen |
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Mit den aktuellen Werten:
| M_WD | Masse des zurückbleibenden Weißen Zwergs | eine empirische Anpassung für Sterne unter etwa 8 Sonnenmassen; kein Weißer Zwerg kann die Chandrasekhar-Grenze von etwa 1,4 Sonnenmassen überschreiten |
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Mit den aktuellen Werten:
So benutzt du den Sternentwicklungs-Simulator
- Wähl die Masse eines Sterns, von einem Zehntel der Sonnenmasse bis zum Vierzigfachen. Er beginnt auf der Hauptreihe, wo er in seinem Kern Wasserstoff verbrennt, und altert Phase für Phase, jeweils ein paar Sekunden lang; drück Nächste Phase, um weiterzuspringen, oder ändere die Geschwindigkeit. Der Stern auf dem Bildschirm schwillt an, schrumpft und ändert seine Farbe; er ist mit der Kubikwurzel seines Radius gezeichnet, damit Riesen und Weiße Zwerge beide hineinpassen.
- Das Diagramm ist das Hertzsprung-Russell-Diagramm: Leuchtkraft nach oben, Oberflächentemperatur nach rechts abnehmend, heiße Sterne links. Der Weg des Sterns ist blau gezeichnet, die Hauptreihe als graues Band und der Weg der Sonne gestrichelt. Die Ergebnisse zeigen Alter, Leuchtkraft, Temperatur, Radius, die Zeit auf der Hauptreihe und was am Ende übrig bleibt.
- Vergleiche die Massen: Die Sonne wird ein Roter Riese und dann ein Weißer Zwerg, ein Stern mit 15 Sonnenmassen wird ein Roter Überriese und explodiert als Supernova, die einen Neutronenstern hinterlässt, und einer mit 40 endet als Schwarzes Loch. Ein Roter Zwerg mit 0,1 Sonnenmassen überlebt das bisherige Alter des Universums. Der Simulator für Schwarzkörperstrahlung zeigt, warum die Temperatur die Farbe eines Sterns bestimmt.
Häufige Fragen
Was ist das Hertzsprung-Russell-Diagramm?
Ein Diagramm der Sterne nach Leuchtkraft und Oberflächentemperatur, entworfen von Ejnar Hertzsprung und Henry Norris Russell um 1910. Die meisten Sterne liegen auf einem diagonalen Band, der Hauptreihe, von heißen, hellen blauen Sternen bis zu kühlen, schwachen Roten Zwergen. Riesen und Überriesen liegen darüber, Weiße Zwerge darunter. Die Position eines Sterns verrät dir seine Lebensphase.
Warum leben massereiche Sterne kürzer?
Die Leuchtkraft eines Sterns steigt ungefähr mit der 3,5. Potenz seiner Masse, also hat ein Stern mit zehnfacher Sonnenmasse zehnmal so viel Brennstoff, verbrennt ihn aber tausendfach schneller. Die Sonne verbringt etwa 10 Milliarden Jahre auf der Hauptreihe, ein Stern mit 10 Sonnenmassen etwa 20 Millionen.
Was wird aus der Sonne?
In etwa 5 Milliarden Jahren geht der Wasserstoff in ihrem Kern zur Neige. Sie bläht sich zu einem Roten Riesen auf, groß genug, um Merkur und Venus und vielleicht die Erde zu verschlucken, verbrennt etwa 100 Millionen Jahre lang Helium und stößt dann ihre äußeren Schichten als planetarischen Nebel ab. Ihr Kern bleibt als Weißer Zwerg von etwa Erdgröße zurück und kühlt langsam ab.
Was entscheidet, ob ein Stern als Weißer Zwerg, Neutronenstern oder Schwarzes Loch endet?
Seine Masse. Sterne unter etwa 8 Sonnenmassen hinterlassen Weiße Zwerge, die nicht schwerer als etwa 1,4 Sonnenmassen sein können. Massereichere Sterne bilden Kerne, die in einer Supernova zu einem Neutronenstern kollabieren; die massereichsten hinterlassen Schwarze Löcher. Die genauen Grenzen hängen davon ab, wie viel Masse der Stern durch Winde verliert, und sind noch unsicher.
Es heißt, WebGL sei abgeschaltet.
Die 3D-Ansicht braucht WebGL, das jeder aktuelle Browser hat. Es kann abgeschaltet sein, wenn die Hardwarebeschleunigung in den Browsereinstellungen deaktiviert ist oder der Grafiktreiber sehr alt ist. Schalte die Hardwarebeschleunigung ein oder probier einen anderen Browser.
Wird etwas hochgeladen?
Nein. Die Simulation zeichnet dein eigener Browser mit WebGL; nichts wird irgendwohin gesendet, und sie läuft auch offline weiter, sobald die Seite geladen ist.