AG Sternphysik 2022

AG-Bericht der Sternphysik AG aus dem ASL 2022

Was sind Sterne, wie entstehen sie und wie verläuft ihr Leben? Auf diese und mehr Fragen sind wir im Laufe der AG eingegangen.

Angefangen mit der Definition eines Sternes: Sterne sind Gasgebilde, die Energie in Form von Licht abgeben.
Gaswolken aus Wasserstoff kollabieren und erhitzen sich dabei. Unter den richtigen Bedingungen entsteht dann ein Stern. Zusammen haben wir die Formel für den Punkt hergeleitet, ab dem der Stern beschleunigt kollabiert. Dafür ist es sinnvoll, Äquivalenzumformungen zu beherrschen, weiterhin ist Wissen über die Integralrechnung hilfreich, aber nicht zwingend notwendig.
Anschließend ging es weiter mit der Kernfusion im Inneren des Sterns. Dabei fusionieren leichtere Elemente zu schwereren und es geht Masse verloren bzw. wird in Energie umgewandelt. Um den Prozess zu veranschaulichen, haben wir Skizzen benutzt, welche die Zusammenhänge verdeutlichen.

Nach einem kleinen Ausflug in die Welt der Schwarzkörper haben wir uns mit dem Energietransport in Sternen befasst. Dieser teilt sich auf in drei Arten; unter anderemdie Konvektion. Bei diesem Prozess steigt das heißere Gas im Inneren aufgrund der geringeren Dichte auf und das kältere Gas sinkt. Solange die Umgebungstemperatur dabei niedriger ist als die Temperatur des aufsteigenden Gases, entsteht dadurch ein Kreisprozess.
Je nach Masse des Sterns entsteht nach seinem Tod ein anderer Körper. Bei den masseärmeren Sternen entsteht ein Weißer Zwerg, der eine so starke Gravitation hat, dass er genug Masse anziehen kann, um zu einer Supernova zu werden. Neben der Möglichkeit, dass aus dem einem weißen Stern eine Supernova entsteht, gibt es auch noch anderen Entstehungsmöglichkeiten von Supernovae.
Massereichere Sterne werden zu Neutronensterne oder Schwarzen Löchern. Um den gesamten Lebenslauf eines Sterns zusammenzufassen haben wir das Hertzsprung-Russel-Diagramms genutzt und am Beispiel der Sonne haben wir einen Stern entstehen und sterben lassen.

Unser Leiter Kaj hat uns interaktiv durch die Themen geführt und war jederzeit offenfür Fragen, die er ausführlich beantwortet hat. Durch die kleine Gruppengröße konnten wir eng zusammenarbeiten und gemeinsam verschiedene Aufgaben lösen. Wir hatten viel Entscheidungsfreiheit bezüglich der Themen und der Arbeitsumgebung.

Die Sternphysik AG ist sehr zu empfehlen, wenn ihr euch für Sterne und deren Lebenslauf interessiert.