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Beitrag Nr. 1419-1
08.06.2009 23:01
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Zitat:Eine Supernova (Plural: Supernovae) ist das schnell eintretende, helle Aufleuchten eines Sterns am Ende seiner Lebenszeit durch eine Explosion, bei der der Stern selbst vernichtet wird. Die Leuchtkraft des Sterns nimmt dabei millionen- bis milliardenfach zu, er wird für kurze Zeit so hell wie eine ganze Galaxie, bei einer Hypernova sogar das Billiardenfache, also so hell wie ein Galaxienhaufen.
Weiße Zwerge werden als ein ideales entartetes Elektronengas beschrieben. Die Herleitung der Chandrasekhar-Grenze beruht daher auf der statistischen Quantenmechanik, genauer auf der Fermi-Dirac-Statistik, weil es sich bei Elektronen um Fermionen handelt. Effekte der allgemeinen Relativitätstheorie werden dabei außer Acht gelassen, da diese erst bei noch kompakteren Sternen eine Rolle spielen.
Der Kernkollaps ...
Das Eisen, die „Asche“ des nuklearen Brennens, bleibt im Kern des Sterns zurück. Sterne, in denen Eisen durch Fusion synthetisiert wird, erzeugen immer einen Eisenkern, dessen Masse die Chandrasekhar-Grenze überschreitet. Im Falle eines Eisenkerns, des Vorläufers einer Typ II Supernova, liegt die Grenzmasse bei ca. 0,9 Sonnenmassen. Der entstehende Eisenkern überschreitet also die Grenzmasse und besitzt daher keine stabile Konfiguration. Der resultierende Kollaps des Zentralgebiets wird vornehmlich von zwei Prozessen unterstützt und beschleunigt: Erstens werden durch Photonen hochenergetischer Gammastrahlung Eisenatomkerne mittels Photodesintegration zerstört. Dabei entstehen alpha-Teilchen und Neutronen; die alpha-Teilchen können ihrerseits durch solche Photonen in ihre Kernbausteine, Protonen und Neutronen, zerlegt werden. Aufgrund der hohen Stabilität von Eisenkernen muss für diesen Prozess Energie aufgewendet werden. Zweitens werden im so genannten inversen beta-Zerfall freie Elektronen durch Protonen eingefangen. Dabei entstehen weitere Neutronen, und Neutrinos werden freigesetzt (J. Cooperstein and E. A. Baron, 1990). Sowohl der Energieverlust durch die Photodesintegration als auch der Verlust freier Elektronen bewirken eine starke Reduktion des Drucks im Kern.
Der Kollaps des Zentralgebiets geschieht so schnell – innerhalb von Millisekunden –, dass die Einfallgeschwindigkeit bereits in 20 bis 50 km Abstand zum Zentrum die lokale Schallgeschwindigkeit des Mediums übersteigt. Die inneren Schichten können nur aufgrund ihrer großen Dichte die Druckinformation schnell genug transportieren. Die äußeren Schichten fallen als Stoßwelle in das Zentrum. Sobald der innere Teil des Kerns Dichten auf nuklearem Niveau erreicht, besteht er bereits fast vollständig aus Neutronen. Neutronenansammlungen besitzen ebenfalls eine obere Grenzmasse (Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Grenze, je nach Modell ungefähr 2,7 bis 3 Sonnenmassen). Damit nun eine Supernova entstehen kann, darf diese Grenzmasse nicht von dem entstehenden Neutronenkern überschritten werden. Der Kern wird aufgrund quantenmechanischer Regeln (Entartungssdruck) inkompressibel, und der Kollaps wird fast schlagartig gestoppt. Dies bewirkt eine gigantische Druck- und Dichteerhöhung im Zentrum, so dass selbst die Neutrinos nicht mehr ungehindert entweichen können. Diese Druckinformation wird am Neutronenkern reflektiert und läuft nun wiederum nach außen. Die Druckwelle erreicht rasch Gebiete mit zu kleiner Schallgeschwindigkeit, die sich noch im Einfall befinden. Es entsteht eine weitere Stoßwelle, die sich jedoch nun nach außen fortbewegt. Das von der Stoßfront durchlaufene Material wird sehr stark zusammengepresst, wodurch das Material sehr hohe Temperaturen erlangt (Bethe, 1990). Ein großer Teil ihrer Energie wird beim Durchlaufen des äußeren Eisenkerns durch weitere Photodesintegration verbraucht. Da die nukleare Bindungsenergie des gesamten Eisens etwa gleich der Energie der Stoßwelle ist, würde diese ohne eine Erneuerung nicht aus dem Stern ausbrechen und keine Explosion erzeugen. Als Korrektur werden noch die Neutrinos als zusätzliche Energie- und Impulsquelle betrachtet. Normalerweise wechselwirken Neutrinos mit Materie so gut wie nicht. Jedoch bestehen in der Stoßfront so hohe Dichten, dass die Wechselwirkung der Neutrinos mit der Materie nicht mehr vernachlässigt werden kann. Da von der gesamten Energie der Supernova der allergrößte Teil in die Neutrinos geht, genügt eine relativ geringe Absorption, um den Stoß wiederaufleben und aus dem kollabierenden Eisenkern ausbrechen zu lassen. Nach Verlassen des Eisenkerns, wenn ihre Temperatur genug abgesunken ist, gewinnt die Druckwelle zusätzliche Energie durch erneut einsetzende Fusionsreaktionen.
Die extrem stark erhitzten Gasschichten, die neutronenreiches Material aus den äußeren Bereichen des Zentralgebiets mit sich reißen, erbrüten dabei im so genannten r-Prozess (r von engl. rapid, „schnell“) schwere Elemente jenseits des Eisens, wie zum Beispiel Kupfer, Germanium, Silber, Gold oder Uran. Etwa die Hälfte der auf Planeten vorhandenen Elemente jenseits des Eisens stammen aus solchen Supernovaexplosionen, während die andere Hälfte im s-Prozess von masseärmeren Sternen erbrütet und in deren Riesenphase ins Weltall abgegeben wurde.
Hinter der Stoßfront dehnen sich die erhitzten Gasmassen schnell aus. Das Gas gewinnt nach außen gerichtete Geschwindigkeit. Einige Stunden nach dem Kollaps des Zentralbereichs wird die Oberfläche des Sterns erreicht, und die Gasmassen werden in der nun sichtbaren Supernovaexplosion abgesprengt. Die Hülle der Supernova erreicht dabei Geschwindigkeiten von Millionen Kilometern pro Stunde. Neben der als Strahlung abgegebenen Energie, wird der Großteil von 99 % der beim Kollaps freigesetzten Energie in Form von Neutrinos abgegeben. Diese verlassen den Stern, unmittelbar nachdem die Dichte der anfänglich undurchdringlichen Stoßfront genügend klein geworden ist. Da sie sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, können sie von irdischen Detektoren einige Stunden vor der optischen Supernova gemessen werden, wie etwa bei Supernova 1987A.
Ein weiteres „Frühwarnsignal“ für das Aufleuchten einer Kernkollaps-Supernova ist ein so genannter Röntgen-Outburst. Dieser tritt auf, wenn die Wellen der Stoßfront die Sternoberfläche erreichen und in das interstellare Medium ausbrechen – Tage bevor der Helligkeitsausbruch im sichtbaren Licht beobachtet wird. Erstmals wurde ein solches Röntgensignal im Januar 2008 mit dem NASA-Satelliten Swift bei der Supernova SN 2008D beobachtet.[2]
Supernovae des Typs II werden, da sie durch den Kollaps des Zentralgebiets bewirkt werden, auch als hydrodynamische Supernovae bezeichnet. Das dargelegte Szenario beruht auf einem weitgehenden Konsens in der Wissenschaft, dass Supernovaexplosionen von massereichen Sternen prinzipiell so ablaufen. Es gibt jedoch noch kein geschlossenes funktionierendes, physikalisches Modell einer Supernovaexplosion, dem alle sich damit beschäftigenden Wissenschaftler zustimmen würden. ...
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Beitrag Nr. 1419-2
10.06.2009 13:12
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Beitrag Nr. 1419-3
11.06.2009 01:48
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M4v3r1k schrieb in Beitrag Nr. 1419-2:Ich hab den Text zwar gelesen aber versteh um ehrlich zu sein nicht, worauf du hinaus willst.
Zitat:In einer Sonne gibt es abstrahiert 2 Kräfte: Die eine ist die zusammenziehende Kraft der Gravitation und die andere die expandierende, hervorgerufen durch unter anderem den Strahlungsdruck. Die halten sich in etwa die Wage, solange bis das Brennmateiral verbraucht ist und die Gravitation, die dem Strahlungsdruck entgegenwirkt, stärker wird.
Zitat:Dann beginnt die Sonne zu implodieren. Ob, oder warum sie zur Supernova wird, sei mal ausen vor gelassen, kann man später genauer drauf eingehen.
Zitat:Aber auf jeden Fall kommt die Gravitation nicht von außen, sondern von innen.
Lässt sich übrigens sehr gut sehen, wenn man bedenkt, dass die Gravitation von einer Masse erzeugt wir.
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Beitrag Nr. 1419-4
11.06.2009 01:52
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M4v3r1k schrieb in Beitrag Nr. 1419-2:Ich hab den Text zwar gelesen aber versteh um ehrlich zu sein nicht, worauf du hinaus willst.
Zitat:In einer Sonne gibt es abstrahiert 2 Kräfte: Die eine ist die zusammenziehende Kraft der Gravitation und die andere die expandierende, hervorgerufen durch unter anderem den Strahlungsdruck. Die halten sich in etwa die Wage, solange bis das Brennmateiral verbraucht ist und die Gravitation, die dem Strahlungsdruck entgegenwirkt, stärker wird.
Zitat:Dann beginnt die Sonne zu implodieren. Ob, oder warum sie zur Supernova wird, sei mal ausen vor gelassen, kann man später genauer drauf eingehen.
Zitat:Aber auf jeden Fall kommt die Gravitation nicht von außen, sondern von innen.
Lässt sich übrigens sehr gut sehen, wenn man bedenkt, dass die Gravitation von einer Masse erzeugt wir.
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Beitrag Nr. 1419-5
11.06.2009 14:06
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Beitrag Nr. 1419-6
11.06.2009 22:49
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M4v3r1k schrieb in Beitrag Nr. 1419-5:Ja genau. Der Strahlungsdruck wirkt der Gravitation entgegen. Das ist genau das, was ich geschrieben hab. Der fällt beim Implodieren quasi weg und deswegen überwiegt die Gravitation.
Zitat:Der Strahlungsdruck, der von außen kommt ist vernachlässigbar und auch wenn ers nicht wäre, wäre er keine Erscheinung der Gravitation, sondern einfach nur Strahlungsdruck.
.Zitat:Die Sache mit dem Platz löst sich mit Hilfe der Dichte. Da wirds dann einfach dichter. Die Dichte bleibt ja nicht gleich. Gravitation zieht mehr Teilchen auf den gleichen Raum also wird dort die Dichte größer. Ist die irgendwann groß genug führt das zu der relativistischen Entartung des Ganzen aber das steht ja auch im Text.
Zitat:Und das Masse die Gravitation erzeugt ist nicht dahingestellt sondern Wissenschafftlich erwiesen. Ich verweiße hier auf die von Einstein entdeckte Raumkrümmung. Masse krümmt die Raum-Zeit und in soeine Krümmung "fallen" einfach gesagt die Teilchen. Deswegen werden die angezogen.
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Beitrag Nr. 1419-7
11.06.2009 23:30
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Beitrag Nr. 1419-8
12.06.2009 00:17
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Beitrag Nr. 1419-9
13.06.2009 15:19
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Beitrag Nr. 1419-10
13.06.2009 18:45
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Beitrag Nr. 1419-11
13.06.2009 20:57
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Beitrag Nr. 1419-12
13.06.2009 21:09
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Beitrag Nr. 1419-13
13.06.2009 21:51
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Beitrag Nr. 1419-14
14.06.2009 01:08
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Ernst Ellert II schrieb in Beitrag Nr. 1419-13:Erlaube mir aber als Pragmatiker an dieser Stelle folgende Fragen.
Erstens: Welche Art Druck, und von wo ausgehend, drückt uns Deiner Meinung nach auf die Erdoberfläche
und verhindert das die Fliehkraft uns davontreibt?
Zitat:Zweitens. Warum ist dann die Atmophäre strukturiert wie wir sie kennen?
Unter Druckeinflüssen "von außen" müsste sie doch anders "organisiert" sein als sie es jetzt ist.
Zitat:Und zu guter letzt, ist das Gravitationsmodell bei den Himmelskörpern (bis hin zu den Galaxien) plausibel.
Zitat:Schwierigkeiten bereitet mir nur die Vorstellung des "drückens" von allen Seiten, in alle Richtungen, mit unterschiedlichen Stärken,
zu bestimmten aber dabei ständig wechselnden Zeiten, an unterschiedlichen und ständig wechselden Orten.
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Beitrag Nr. 1419-15
14.06.2009 01:42
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Hallo Real verzeih mir bitte die unklare Fragestellung.Real schrieb in Beitrag Nr. 1419-14:Ist das jetzt eine Frage ?
Das war als ein zusammenhängender Komplex gemeint. Eben die Gegenüberstellung von Massenanziehung und den von Dir aufgezeigten Druckverhältnissen, die beim nachvollziehen, mir so derbe Schwierigkeiten bereiten. ;-)Zitat:Und zu guter letzt, ist das Gravitationsmodell bei den Himmelskörpern (bis hin zu den Galaxien) plausibel. Schwierigkeiten bereitet mir nur die Vorstellung des "drückens" von allen Seiten, in alle Richtungen, mit unterschiedlichen Stärken,
zu bestimmten aber dabei ständig wechselnden Zeiten, an unterschiedlichen und ständig wechselden Orten.
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Beitrag Nr. 1419-16
14.06.2009 02:55
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Zitat:Und zu guter letzt, ist das Gravitationsmodell bei den Himmelskörpern (bis hin zu den Galaxien) plausibel.
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Beitrag Nr. 1419-17
14.06.2009 03:24
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Hallo Ralf, "plausibel" steht ja nur für meine ureigenste und äußerst beschränkte Sichtweise.Real schrieb in Beitrag Nr. 1419-16:Wenn du nun sagen möchtest, dass das gravitative Zusammenspiel einer Galaxie nach newtons Theorie zufriedenstellend
plausibel den Zustand oder die Dynamik erklären kann, dann antworte ich dir mit nein ...
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Beitrag Nr. 1419-18
14.06.2009 12:35
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Beitrag Nr. 1419-19
14.06.2009 14:55
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Ok.Real schrieb in Beitrag Nr. 1419-18:Der von mir gemeinte "RelativgeschwindigkeitsDruck" wirkt als gravitativer Druck und ist die - gefühlte Anziehung -.
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Beitrag Nr. 1419-20
17.07.2009 15:25
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Rechtlich gesehen ist das Einholen einer Einverständnis in diesem speziellen Fall eigentlich nicht erforderlich. Da der Bundesgerichtshof jedoch Abmahnungen als "allgemeines Lebensrisiko" bezeichnet und die Rechtsverteidigung selbst bei unberechtigten Abmahnungen immer vom Abgemahnten zu tragen ist (nein, das ist kein schlechter Scherz) und da Abmahnungen nicht selten in Unkenntnis der genauen Sachlage erfolgen, möchte ich mit diesem Hinweis dieses "allgemeine Lebensrisiko" ein Stück weit reduzieren.