Physik aus dem Tagebuch eines Sterns

Physik

aus dem

Tagebuch

eines Sterns

Concettina SfientiJohannes Gutenberg-Universität - Institut für Kernphysik, Mainz

Wednesday, March 19, 2014


Der Mensch besteht auf...


Der Mensch besteht auf...



...Es war eine dunkle stürmische Nacht


...Es war eine dunkle stürmische Nacht


...nicht mal ein kleines BANG


...nicht mal ein kleines BANG


Zeit

Tem

pera

tur

250 sek

109 oC

Nach dem erstem 3 Minuten ...


Zeit

Tem

pera

tur

250 sek

109 oC

106 oC



Zeit

Tem

pera

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250 sek

109 oC

106 oC

103 oC



Zeit

Tem

pera

tur

250 sek

109 oC



Zeit

Tem

pera

tur

250 sek

109 oC



Zeit

Tem

pera

tur

250 sek

109 oC


Wasserstoff (H)

93.6%

Helium (He)

6.3%


Zeit

Tem

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tur

250 sek

109 oC


Wasserstoff (H)

93.6%

Helium (He)

6.3%}99.9%


Zeit

Tem

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250 sek

109 oC


Wasserstoff (H)

93.6%

Helium (He)

6.3%}99.9%


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250 sek

109 oC


Wasserstoff (H)

93.6%

Helium (He)

6.3%}99.9%


Zeit

Tem

pera

tur

250 sek

109 oC

600 mJ

20 oC

“Einige” Jahren später...


Zeit

Tem

pera

tur

250 sek

109 oC

600 mJ

20 oC

14000 mJ

-270 oC “Einige” Jahren später...


Zeit

Tem

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250 sek

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600 mJ

20 oC

14000 mJ



Zeit

Tem

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250 sek

109 oC

600 mJ

20 oC

14000 mJ


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... “wir sind aus Sternenstaub”!?Wednesday, March 19, 2014

≈10 Trilliarden

(1022) Sternen


Was wissen Sie über die Sonne?Wednesday, March 19, 2014

Was wissen Sie über die Sonne?

Mittlere Entfernung:



Mittlere Entfernung:

149.600.000 Km ≈ 1.5 × 108 KmWednesday, March 19, 2014


Äquatordurchmesser:



Äquatordurchmesser:

1.392.684 KmWednesday, March 19, 2014


Masse:



Masse:

1,32 x 1030 KgWednesday, March 19, 2014


Fallbeschleunigung:



Fallbeschleunigung:

274 m/s2



Fallbeschleunigung:

274 m/s2

NASA 20G



Fallbeschleunigung:

274 m/s2

NASA 20G



Fallbeschleunigung:

274 m/s2

NASA 20GMIELE 200G



Oberflächetemperatur:



Oberflächetemperatur:

5.778 KWednesday, March 19, 2014

Wie haben wir es gemessen?





Wiensches Verschiebungsgesetz



Hauptbestandteil:



Hauptbestandteil:

Wasserstoff (92.1%)Wednesday, March 19, 2014








...QM nötigWednesday, March 19, 2014




En

erg

ie

Abstand vom Kern



En

erg

ie

Abstand vom Kern



En

erg

ie

Abstand vom Kern



En

erg

ie

Abstand vom Kern


Sonnenspektrum


Häufigkeit der Elemente in der Sonne







BB-Nukleosynthese



BB-Nukleosynthese

?????

...gebrauchtes Sternmaterial!Wednesday, March 19, 2014


Leuchtkraft:



Leuchtkraft:

3,846 x 1026 WWednesday, March 19, 2014

What powers a star?

A Gravitational energy B Chemical energy C Radioactivity D Nuclear energy

Gravitation

Radioaktivität

Chemische Reaktionen

Kernfusion


Warum scheint die Sonne?


What powers a star?

A Gravitational energy B Chemical energy C Radioactivity D Nuclear energy

Gravitation

Radioaktivität

Chemische Reaktionen

Kernfusion


WARUM?

Warum scheint die Sonne?





Luminosity ~ 10,000 years

Chemical energy content





Luminosity

Gravitational potential energy ~ 25 million years





Luminosity

Gravitational potential energy ~ 25 million years

Luminosity ~ 10 billion years

Nuclear potential energy (core)



Alter:



Alter:

4,57 x 109 JWednesday, March 19, 2014

Der ewige Kampf gegen die Schwerkra@...


Innere Temperatur:

1,57 x 107 K



Innere Temperatur:

1,57 x 107 K



Kernfusion in der Sonne



+Wednesday, March 19, 2014





Die PP-‐KeDe


Huston wir haben ein Problem!


Huston wir haben ein Problem!


≈10 Trilliarden

(1022) Sternen


Rote Riesen


Rote Riesen


Rote Riesen

..der Kampf geht weiter...Wednesday, March 19, 2014

Heliumbrennen...das was das BB nicht geschaffen hat ....


Die Geschichte von Mr. Hoyle


Huston wir haben noch ein Problem


Das “Triple-‐Alpha” Prozess






Das Ende unserer Sonne


Das Ende unserer Sonne



Der Geburt...


Der Geburt...


Der Geburt...


Hertzsprung-‐Russell-‐Diagramm


Hertzsprung-‐Russell-‐Diagramm


Der Tod von Giganten ....







Leuchtkraft ≈1044 W


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... wir sind Sternenstaub !Wednesday, March 19, 2014

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!"#$%&'#($)*+,#$+-$)"./+0/$1234$ Warum 1 Kg Gold so viel mehr als 1 Kg Eisen kostet!!


...und was bleibt übrig?


...und was bleibt übrig?

Das Schwanengesang


Neutronsternen


Neutronsternen

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Neutronsternen


Neutronsternen


Neutronsternen


Wie es alles began ....


Die traurige Geschichte von Jocelyn Bell


Warum spinnen Neutronsternen?

DrehimpulserhaltungL = Iω = konst.



Veränderliches Trägheitsmoment

DrehimpulserhaltungL = Iω = konst.




Was wissen wir über Neutronsternen?


Was wissen wir über Neutronsternen?


Wie messen wir “Neutronsternen”?

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