Das Leben der Sterne

Jeder Stern am Nachthimmel hat eine Lebensgeschichte. Er wurde irgendwann geboren, er leuchtet eine gewisse Zeit, und er wird irgendwann verlöschen. Das klingt fast menschlich, folgt aber knallharter Physik: Ein Stern ist ein riesiger Ball aus Gas, der in seinem Inneren Wasserstoff zu Helium verschmilzt und dabei unfassbare Mengen Energie freisetzt. Auch unsere Sonne ist so ein Stern, ein ziemlich durchschnittlicher sogar. Wie ihr Leben verläuft und wie es endet, steht schon bei ihrer Geburt fest.

Geboren in Gaswolken

Sterne entstehen in riesigen, kalten Wolken aus Gas und Staub. Solche Wolken sind viele Lichtjahre groß und meist erstaunlich dünn, dünner als jedes Vakuum, das wir im Labor herstellen können. Doch die Gravitation ist geduldig: Wo die Wolke etwas dichter ist, zieht sie noch mehr Gas an. Der Klumpen schrumpft, wird dichter und heißer. Erreicht der Kern etwa 10 Millionen Grad, zündet die Kernfusion: Wasserstoffkerne verschmelzen zu Helium, Energie strömt nach außen, und ein neuer Stern beginnt zu leuchten.

Das große Gleichgewicht

Warum stürzt ein Stern nicht einfach unter seinem eigenen Gewicht zusammen? Weil zwei gewaltige Kräfte gegeneinander arbeiten. Die Gravitation zieht das ganze Gas nach innen. Der Druck des heißen Gases, angeheizt durch die Fusion im Kern, drückt nach außen. Beide Kräfte halten sich exakt die Waage, und genau dieses Gleichgewicht macht einen Stern so stabil. Unsere Sonne hält es seit rund 4,6 Milliarden Jahren, ohne zu wackeln.

Die Masse bestimmt das Schicksal

Man könnte denken: je mehr Brennstoff, desto länger das Leben. Bei Sternen ist es genau umgekehrt. Ein massereicher Stern drückt seinen Kern so stark zusammen, dass die Fusion dort rasend schnell läuft. Er leuchtet blau und gleißend hell, verbrennt seinen Vorrat aber in wenigen Millionen Jahren. Ein leichter Roter Zwerg knausert dagegen mit seinem Wasserstoff und kann viele hundert Milliarden Jahre leuchten, länger als das Universum bisher alt ist. Unsere Sonne liegt dazwischen: Sie hat insgesamt etwa 10 Milliarden Jahre und damit noch rund die Hälfte vor sich. Auch das Finale hängt an der Masse: Sterne mit vielfacher Sonnenmasse enden in einer Supernova, die den Stern zerreißt und einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch zurücklässt.

Was aus der Sonne wird

In etwa 5 Milliarden Jahren geht der Sonne der Wasserstoff im Kern aus. Sie bläht sich dann zu einem Roten Riesen mit rund hundertmal so großem Radius wie heute auf und stößt ihre äußeren Schichten sanft ins All ab. Für eine Supernova ist sie viel zu leicht, dafür bräuchte sie ein Vielfaches ihrer Masse. Übrig bleibt ihr ausgebrannter Kern: ein Weißer Zwerg, etwa so groß wie die Erde, aber ungeheuer dicht. Er leuchtet noch Milliarden Jahre nach, wie die Glut eines erloschenen Feuers.