Astronomie II (online-kurs)

Inhaltsverzeichnis
1 Zustandsgrößen der Sterne 4
1.1 Strahlungsgesetze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Informationen aus dem Sternlicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.1 Leuchtkraft der Sterne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2.2 Scheinbare Helligkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2.3 Absolute Helligkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2.4 Farbindizes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2.5 Spektrallinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2.6 Intensität der Spektrallinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.2.7 Ionisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3 Hertzsprung-Russell-Diagramm (HRD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3.1 Evolution der Sterne und deren Weg im HRD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2 Aufbau und Entwicklung der Sterne 13
2.1 Die Sonne als Hauptreihenstern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.1.1 Kräftegleichgewicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.1.2 Zustandsgleichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.3 Massenbilanz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.4 Energiebilanz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.5 Energietransport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.1.6 Standard-Sonnenmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.7 ZAMS-Rechnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2 Energieerzeugung in Sternen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2.1 Einführung in die Kernphysik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2.2 Der p-p-Zyklus in der Sonne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.2.3 Weitere Fusionsprozesse in Sternen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.3 Das solare Neutrinoproblem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.3.1 Das Neutrino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.3.1.1 Solares Neutrinospektrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.3.2 Experimente zur Messung solarer Neutrinos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3.3 Wieviele Neutrinos gelangen zu uns? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.3.4 Neutrino-Astrophysik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3 Endstadien der Sternentwicklung 26
3.1 Zustandsgleichung für superdichte Materie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.2 Zustandsgleichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3 Kompakte Sterne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.4 Supernovae und Neutronensterne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
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