AstroGeo - Geschichten aus Astronomie und Geologie· Staffel 2· Folge 65

Blaue Riesensterne: Nimm Zwei!

Donnerstag, 9. Februar 2023 · 1 h 00

MP3

Shownotes

Für AstroGeo recherchieren wir regelmäßig eine ganze Geschichte. Nur wenn du uns finanziell unterstützt, bleibt der Podcast weiter kostenfrei. Danke! (astrogeo.de/unterstuetze-uns)

Sterne gibt es entweder im Miniaturformat: Von Roten Zwergen über die uns vertrauten sonnenähnlichen Sterne bis zu den geradezu überdimensionierten Gesellen: Blaue Riesen. Sie können einige hundert Mal so groß wie die Sonne sein. Zu einem Besuch wird abgeraten: In ihrer Umgebung geht es hoch her. Und doch haben wir den Blauen Riesen eine ganze Menge zu verdanken: den Kohlenstoff, aus dem das Leben besteht oder den Sauerstoff, den wir in jedem Moment atmen. Ohne Blaue Riesen gäbe es uns wahrscheinlich nicht.

Doch Blaue Riesen sind nicht nur recht selten, sondern es gibt sie auch nur für relativ kurze Zeit: Die Kernfusion in ihrem Innern hält nur wenige Millionen Jahre durch, bevor Blaue Riesen als Supernova explodieren. Und dann ist da auch noch die Tatsache, dass gerade diese riesigen Sterne üblicherweise nicht allein vorkommen, sondern fast immer einen Begleitstern haben. Und wenn der auch ein Blauer Riese ist, dann wird es richtig spannend!

In dieser Folge von AstroGeo erzählt Franzi die Geschichte der massereichsten Sterne im Universum: wie sie aussehen, warum ihre Entwicklung so spannend ist und was wir ihnen zu verdanken haben – vor allem, wenn sie im Doppelpack vorkommen. Plus Beobachtungstipps, wo und wie ihr selbst Blaue Riesen sehen könnt.

Links

Weiterlesen bei RiffReporter

• Warum Beteigeuze vielleicht doch nicht morgen schon explodiert (riffreporter.de/de/wissen/sternenhimmel-maerz-…)

• Vom ersten Stern zur Spiralgalaxie – die Geschichte unserer Milchstraße (riffreporter.de/de/wissen/geschichte-der-milch…)

• Buchtipp: Licht im Dunkeln. Schwarze Löcher, das Universum und wir (riffreporter.de/de/wissen/buchtipp-heino-falck…)

Weiterführende Links

• WP: Stern (de.wikipedia.org/wiki/Stern)

• WP: Blauer Riese (de.wikipedia.org/wiki/Blauer_Riese)

• WP: Roter Zwerg (de.wikipedia.org/wiki/Roter_Zwerg)

• WP: Hertzsprung-Russell-Diagramm (de.wikipedia.org/wiki/Hertzsprung-Russell-Diag…)

• WP: Sternbild Orion (de.wikipedia.org/wiki/Orion_(Sternbild))

• WP: Röntgendoppelstern (de.wikipedia.org/wiki/R%C3%B6ntgendoppelstern)

• WP: Wärmeübertragung (de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rme%C3%BCbertragung)

• WP: Cygnus X-1 (de.wikipedia.org/wiki/Cygnus_X-1)

• WP: Doppelstern (de.wikipedia.org/wiki/Doppelstern)

• WP: Beteigeuze (de.wikipedia.org/wiki/Beteigeuze)

• WP: Supernova (de.wikipedia.org/wiki/Supernova)

• WP: Bellatrix (de.wikipedia.org/wiki/Bellatrix)

• WP: Roter Überriese (de.wikipedia.org/wiki/Roter_%C3%9Cberriese)

• WP: Kernfusion (de.wikipedia.org/wiki/Kernfusion)

• Homepage von Selma de Mink (selmademink.com)

• Star Trek TNG: Der Gott der Mintakaner (memory-alpha.fandom.com/de/wiki/Der_Gott_der_M…)

Quellen

• Fachartikel: Binary Interaction Dominates the Evolution of Massive Stars (science.org/doi/10.1126/science.1223344)

• Video: Artist’s impression of the evolution of a hot high-mass binary star (eso.org/public/videos/eso1230b)

Transkriptvom Podcast bereitgestellt · Zeitmarken springen hin

Karl Urban Hallo bei Astrogeo, dem Podcast der Weltraumreporter. Ich bin Karl Urban.

Franziska Konitzer Und ich bin Franzi Kronitzer.

Karl Urban Und wir sind zwei Wissenschaftsjournalisten. Franzi ist Astrophysikerin mit einem abgeschlossenen Kunststudium. Das können wahrscheinlich nicht so viele Astrophysiker von sich sagen. Und wer weiß. Und ich bin Geologe mit einem abgebrochenen Physikstudium.

Franziska Konitzer Wir müssten unsere Studiengänge zwischen uns zählen, aber nicht in dieser Folge.

Karl Urban In diesem Podcast, also auch heute, erzählen wir uns gegenseitig Geschichten, die uns entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert haben oder abgeschlossene Kunst, wie sagt man, Absolventen, oder die wir in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. So ist das.

Franziska Konitzer Genau. Und das letzte Mal hatte ich für dich eine Geschichte aus den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert. Du weißt ja noch, was das für eine war, Karl.

Karl Urban Das war irgendwas mit, du hast versucht, mich mit Mathe zu schockieren und es ist dir nicht wirklich gelungen. Ja, ja. Es ging darum, wie man Sterne berechnet, die Physik, die da drin passiert und das ging erstaunlicherweise schon mit den ersten Rechnern, die noch mit Lochkarten gearbeitet haben.

Franziska Konitzer Genau. Ich habe dir von diesen, auch von diesen, ich habe dich mit diesen vier partiellen Differentialgleichungen mal trittiert.

Karl Urban Du hast es versucht.

Franziska Konitzer Ja, ich habe es versucht, mit denen man die Struktur und die Evolution von einem Stern berechnen kann, für das man allerdings einen Computer braucht. Genau.

Karl Urban Genau, und wir haben recht viel Feedback bekommen. Überhaupt bekommen wir gerade viel Feedback, was uns total freut, was ihr auf jeden Fall weitermachen sollt und dürft. Eine Nachricht haben wir von Christoph bekommen, der, ich glaube, Franzi, du hattest gefragt, das eigentlich mit diesem Mathe-Podcast funktioniert und da haben sich einige gemeldet, unter anderem Christoph.

Karl Urban Und dann gab es noch ein Feedback von Mützli auf unserer astrogeo.de Webseite. Der fragt, DL über DM müsste es nicht DL über DM heißen? Moment, ist das nicht das Gleiche?

Franziska Konitzer Ja, siehst du, du hast nämlich auch eine Aussprache.

Karl Urban Ich habe keine Ahnung.

Franziska Konitzer Also was Mützli meint, ist, ich hatte von diesen partiellen Differenzialgleichungen gesprochen und wenn man eine normale Gleichung hat, wo man eben eine normale Ableitung hat, dann hat man ja dL über dM. Also L ist in dem Sinne die Luminosität, die Helligkeit und M ist die Masse. Und Mützli hat gefragt, müsste es nicht delL und delM heißen?

Franziska Konitzer Und da hat Mützli vollkommen recht. Vielen herzlichen Dank für den Hinweis. Es müsste tatsächlich delL über DEL-M heißen, was ein eigener Zungenbrecher sein könnte.

Karl Urban Ist.

Franziska Konitzer Ja. Oder ist. Ich hab's geschafft. Fast. Wenn man das ausgeschrieben sieht, dann ist das D ein bisschen geschwungen und deshalb ist es das Del auf Deutsch. Auf Englisch sagt man einfach curly D. Da sagt man DL over DM und dann für Del L etc. sagt man curly L over curly M. Das macht's ein bisschen.

Karl Urban Das ist dieses D, was ein bisschen wie ein griechisches Delta aussieht, ne?

Franziska Konitzer Genau. Und das bezeichnet einfach eine partielle Ableitung, was genau diese Gleichungen sind. Danke für den Hinweis. Wie gesagt, ich sollte mir die Mathe-Podcasts anhören. Genau.

Karl Urban Genau diese Mathe-Podcasts werden wahrscheinlich über diese Fallstricke nicht stolpern, weil sie da irgendwelche Tools haben, dass man irgendwie LaTeX-Formeln direkt in den Podcast-Feed einblendet oder so.

Franziska Konitzer Oder die Hörer sind so gut drauf trainiert und hören, dass sie die LaTeX-Sprache auch ausgesprochen verstehen. Aber ja, ich werde mir die anhören, dann weiß ich künftig auch, wie man darüber sprechen kann, ohne dass ich mir die Zunge abbreche.

Karl Urban Genau, oder mir die Ohren abfallen, das wäre auch nix. Mhm. Genau, dann gab es noch ein Feedback von Frank, was wir auf Mastodon bekommen haben. Unser Account ist da übrigens astro-geo-at-chaos.social, falls ihr uns da noch nicht folgt. Und Frank schreibt, in der ersten Patient-Differenz-Hergleichung ging es um die Massenerhaltung.

Karl Urban Genau genommen geht es bei der Kernfusion, geht aber ja bei der Kernfusion etwas Masse verloren, in Anführungszeichen. Ist der Effekt so klein, dass er vernachlässigt werden kann? Oder findet er doch Berücksichtigung? Da geht es wahrscheinlich um, ja, Kernfusion halt, ne? Da geht, bei der Fusion, was geht da genau verloren?

Franziska Konitzer Da wird Energie abgestrahlt und das ist letztendlich, Endlich wird der Energie freigesetzt und das ist letztendlich die Masse. Laut Einstein, E ist gleich mc², weil ein Heliumkern ist leichter als die einzelnen Wasserstoffatome, die in er sich zusammensetzt. Und danke für das Feedback, Frank, der Effekt findet natürlich Berücksichtigung, ansonsten stimmt das ja alles nicht, aber in dieser speziellen Gleichung der Massenerhaltung eben nur indirekt, nämlich über die Dichte, die da auch irgendwo drin steht und die Dichte wiederum kommt aus einer anderen Gleichung.

Franziska Konitzer Nämlich bei der für die Energiefreisetzung Energie freigesetzt. Und das ist, wie ich schon gesagt hatte, Einsteins Massenequivalenzprinzip, nee, Energie-Masse-Äquivalenz, E ist gleich mc². Und dann kann man die Gleichung natürlich auch umformulieren, dass das ein bisschen deutlicher würde, aber man schaut sich in der Energiefreisetzung eben an, was letztendlich einem Massenverlust entspricht.

Franziska Konitzer Und anhand meiner etwas, diesem Konvolut merkt man schon, diese ganzen Gleichungen hängen alle irgendwie voneinander ab. Und das ist genau der Grund, warum man eben auch die Sternstruktur, später auch die Sternenrevolution, eben nur numerisch mit Computern lösen kann, weil das kriegst du eben händisch nicht mehr hin oder analytisch. Genau.

Karl Urban Aber das heißt, Franks Frage beantwortend, also der Massenverlust steckt drin in der Verknüpfung dieser vier Gleichungen letztlich.

Franziska Konitzer Absolut, absolut und explizit der Massenverlust eben eigentlich in dem, was in den Gleichungen Energietransport ist oder Energiefreisetzung und letztendlich ist Energiefreisetzung nichts anderes als Massenverlust.

Karl Urban Okay, genau.

Franziska Konitzer Dann habe ich, ich bin immer noch nicht für SESK, Ich habe nämlich auch eine Mail bekommen und zwar von Achim Weiß, das ist der Forscher, den ich zusammen mit seiner Vorgängerin auf diesem Posten, Emi Meyer, zu diesem Sternencode befragt habe, von dem ich dir erzählt habe. Und ich habe in der Folge ja gesagt, dass es nur eine Sekunde dauert, um diesen Code und damit einen Stern zu berechnen und habe dann erzählt, dass man den auch auf einem Smartphone rechnen kann.

Franziska Konitzer Und das hat Achim Weiß, das war so nicht ganz richtig, also er schreibt, was ich meinte war, dass das Programm von seinen Speicheranforderungen in ein Smartphone passt und da auch vermutlich laufen könnte. Allerdings braucht ein Modell im Schnitt eine Sekunde auf einem modernen Intel AMD Cluster. Eine Entwicklung besteht aber aus vielen Modellen, also die zeitliche Abfolge, wenn du die Evolution berechnest.

Franziska Konitzer Und für die Sonne sind das vielleicht 1000, die Sonne ist eigentlich recht einfach, und für den Stern, den man länger verfolgt durch mehrere Brennphasen, auch mal 100.000. Und er schreibt weiter, wie lange das auf einem Smartphone dauern würde, weiß ich nicht, ich habe es nicht probiert. Das klang jetzt auch nicht so, als ob er es für uns austesten würde, was ich tragisch finde, aber verstehen kann.

Franziska Konitzer Und vielen, vielen lieben Dank an Achim Weiß für den Hinweis. So, und damit war es das aber mit dem Feedback versprochen.

Karl Urban Ja, sehr schön. Genau, also dieses Computational Physics, das ist ja auch irgendwie so ein ganz eigener Bereich. Ich finde, ich finde, das fällt manchmal auch ein bisschen runter, so diese, diese methodischen, wie sagt man, handwerklicheren Teile der Disziplinen. Das gibt es ja auch überall. Aber ja, eigentlich auch ganz interessant, diese Gedankenspiele.

Franziska Konitzer Eigentlich finde ich es nicht, nicht so gut, dass das natürlich auch immer wieder untergeht. Also keiner wird, du kriegst immer nur quasi den Fame, wenn du was entdeckt hast, tatsächlich was erklarst, weil theoretisch kannst du viel vorhersagen. Aber gerade diese Modelle in der Astrophysik sagen den Astronominnen und Astronomen, die sich mit Beobachtungen beschäftigen, oft erst, wo sie eigentlich suchen sollen.

Franziska Konitzer Wenn man dann nichts findet, dann kann man das Modell verfeinern, aber oft findet man dann eben auch tatsächlich was. Unter anderem kommt das auch heute in der Geschichte vor, die ich dir erzählen werde.

Karl Urban – Kann ich verraten?

Franziska Konitzer Nein, überhaupt nicht. Und von daher finde ich das eigentlich sehr wichtig, diese Modelle. Die die sind mit das Fundament der Forschung.

Karl Urban Ja, das ist doch die perfekte Überleitung jetzt, oder? Ja, absolut. Ich würde nämlich sagen, dann darfst du mir gleich verraten, worum es heute geht, denn heute sind wir bei der 65. Ausgabe von Astrogeo angelangt und das heißt, du darfst mir erzählen, was du mir heute erzählen möchtest.

Franziska Konitzer Und was ich dir erzählen möchte, habe ich in Gedichtform poetisch verpackt, lieber Und lasse damit offiziell oder inoffiziell die Tradition der Science-Haikus wieder auferstehen, die ich in einem früheren Audible-Podcast gemacht hatte mit meiner Kollegin Martina Preiner. Da hatten wir immer am Ende der Folge ein kurzes Science-Haiku.

Franziska Konitzer Also Haiku, kurze Gedichte, drei Zeilen, fünf Silben, sieben Silben, fünf Silben, wenn man das sehr traditionell macht. Klingt auf Japanisch natürlich wahrscheinlich alles schöner, aber das kann ich nicht. Und außerdem bekommst du es am Anfang der Folge als Teaser. Also, bist du bereit?

Karl Urban Ich bin bereit.

Franziska Konitzer Um was geht's heute? Fast immer zu zweit, doch nicht immer gleich. Einer explodiert und dann?

Karl Urban Also ich würde sagen, das ist wieder irgendwas mit Sternen.

Franziska Konitzer Ja, du hast recht. Das ist irgendwas mit Sternen. Ich finde Sterne großartig. Und Und für diese Folge habe ich mich mit Selma de Mink unterhalten, die ist Direktorin am Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching und wenn du dir jetzt denkst, da war die Franzi doch in der letzten Folge schon, dann ist das richtig.

Franziska Konitzer Aber wie gesagt, ich mag Sterne und vor allem mag ich die Sterne, die auch Selma de Mink in ihrer Forschung betrachtet.

Experte Ich war in einer sehr privilegierten Position, weil meine Eltern beide eine Forschungsbildung in der Physik hatten, auch meine Mutter, die damals ziemlich ungewöhnlich war, und sie, Sie hatte immer ein Interesse an Astronomie, sie ist also kein Astronomer, aber sie hatte Bücher zu Hause über Sterne und alles, was mit Astronomie zu tun hat.

Experte Besonders hatte sie ein Buch über die Evolution der Sterne, wie die Sterne ihr Leben leben. In diesem Buch war ein kleiner Diagramm, der kleine Kreise für die Sterne zeigte, und da waren all diese Namen, die ich faszinierend fand, Roter Giant, Weißer Dwarf, Blauer Giant. Die Namen waren für mich als Kind schon sehr faszinierend. Es dauerte eine lange Zeit, bis ich ein Astronom geworden bin, Aber ich arbeite gerade für das Leben daran.

Franziska Konitzer Das ist Selma de Mink und Selma de Mink hat erzählt, dass sie in der privilegierten Position war schon als Kind, dass ihre Eltern eben beide einen Hintergrund in Physik hatten. Und ihre Mutter hatte ein Interesse an Astronomie, obwohl sie selber keine Astronomin war. Und es gab eben all diese Bücher, die sich Selma de Mink angeschaut hat und wahrscheinlich auch gelesen hat dann als Kind und in einem Buch gab es eben ein kleines Diagramm und hat kleine Kreise angezeigt, für welche Art von Sternen es eigentlich gibt.

Franziska Konitzer Und da waren eben all diese Namen, die sie faszinierend fand. Es gab die Roten Riesen, Weiße Zwerge und Blaue Riesen. Und danach hat es noch eine Weile gedauert, bis sie selber Astronomin geworden ist. Aber das ist jetzt tatsächlich ihr Job und sie ist Astronomin. Und um genauer zu sein, interessiert sich Selma de vor allem für die blauen Riesen, die hat sie ja eben schon genannt.

Franziska Konitzer Ich finde trotzdem, es klingt wie ein Waschmittel, aber ein bisschen. Aber keine Sorge, in Wirklichkeit handelt es sich bei den blauen Riesen um richtig große Sterne.

Experte Also die Sterne, die ich darüber nachdenke, sind mindestens zehnmal mehr massiv, und es geht vielleicht bis zu 200 oder 300 mal mehr massiv, aber sie sind viel brillanter. Also der Sonne ist eine gewisse Brillenspannung, und die Sterne, die ich darüber nenne, sind 1.000 bis 1.000.000 mal brillanter als der Sonne.

Experte Wir separieren massive Sterne von nicht-massiven Sternen, weil massive Sterne sehr spannende Leben haben. Sie sind viel brillender, das bedeutet, sie brennen durch ihr Fuel viel schneller, und so ist ihr Leben viel kürzer. Sie leben nur, zwischen Quoten, nur ein paar Millionen Jahre.

Karl Urban Es ist sehr schön. Ich finde es lustig, dass wir als Menschen dann doch immer Dinge irgendwie vermenschlichen müssen.

Franziska Konitzer Sehr spannende Leben. Ja, weiß ich nicht. Das hat sich ja im Deutschen auch schon so eingeschlichen, dass man sagt, ein Stern lebt, ein Stern stirbt.

Karl Urban Sternenleichen.

Franziska Konitzer Ja, ich versuche das immer irgendwie zu umschiffen, dass ich sage, am Ende seiner Entwicklung passiert das und das mit dem Stern. Und dann, ja, aber was Selma Deming im Grunde genommen erzählt hat, ist, dass die Sterne, mit denen sie sich beschäftigt, diese blauen Riesen eben, die sind mindestens zehnmal so massereich wie unsere Sonne.

Franziska Konitzer Und das geht tatsächlich bis zu 300 Sonnenmassen können diese blauen Riesen groß sein. Deshalb sind sie auch so viel heller und sie sind bis zu tausend bis eine Million mal heller als die Sonne. Und das ist auch wichtig, dass man diese Unterscheidung zwischen diesen massereichen und den nicht so massereichen Sternen macht, weil eben massereiche Sterne sehr aufregende leben oder eine sehr aufregende Entwicklung haben.

Franziska Konitzer Eine sehr spannende Entwicklung, weil sie eben so viel heller sind. Heißt das auch, dass sie tatsächlich ihren Wasserstoffvorrat sehr viel schneller verbrennen als jetzt kleinere Sterne wie die Sonne. Und deshalb sind diese Sterne schon nach ein paar Millionen Jahren quasi fertig, haben ihren ganzen Brennstoff verbrannt.

Franziska Konitzer Während die Sonne braucht ungefähr zehn Milliarden Jahre. Und von roten Zwergen weiß man, dass es rote Zwerge gibt, die sind schon fast so alt wie das Universum selber und sind immer noch nicht fertig. Allgemein kann man sich merken, je massereicher ein Stern ist, desto kürzer ist seine Entwicklung, ich sage jetzt Entwicklung und nicht Leben, desto kürzer ist seine Spanne, seine Zeit, die ihm im Universum zugewiesen ist.

Franziska Konitzer So, und was passiert, wenn so ein massereicher Stern, so ein blauer Riese mit dem Wasserstoff verbrennen im Kern fertig ist? Dann ist im Kern erstmal sehr viel Helium und dann fängt er an, immer schwerere Elemente herzustellen, indem er eben das Helium zu schweren Elementen fusioniert, Dann kommt sehr schnell der Kohlenstoff und dann geht es weiter.

Experte Carbon ist, was wir ausgemacht haben, wir sind carbon-basierte Lebewesen. Aber sie können es auch zu Oxygen, Neonmagnesium, Iron und vielen anderen Elementen verwenden. Sonnen können das nicht, aber diese riesigen Sterne können. Aber das ist tief innen, das ist nicht wirklich hilfreich. Das Spannende ist, dass sie explodieren am Ende ihrer Leben.

Experte Und das ist der Moment, in dem ein Teil dieser Elemente in das Universum gelegt wird. Und das ist, wenn sie in den Klouden verfügbar werden, neue Sterne und neue Planeten, die vielleicht Leben oder anderen karbonbasierten Lebensformen beitragen. Ich denke, das Faszinierende an massiven Sternen ist, dass die Atmung, in der man jetzt atmet, irgendwann in einem sterbenden massiven Stern verarbeitet wird.

Franziska Konitzer Also atme mal ein, Carl.

Karl Urban Ich habe gerade gedacht, es gibt ja diesen Spruch, wir sind Kinder der Sterne, weil unsere Materie aus den Sternen ausgebrütet ist. Aber eigentlich sind wir Kinder der blauen Riesensterne, oder? Das ist das, was sie sagt.

Franziska Konitzer Ja. Oder du kannst es richtig dramatisch formulieren, Kinder der Sternenleichen. Der Witz war, also Selma de Wink hat gesagt, dass diese blauen Riesen eben am Ende ihrer Entwicklung nicht nur Kohlenstoff machen, und wir sind ja Lebewesen, wir sind ja auf Kohlenstoff basierend, irgendwoher musste der ja herkommen.

Franziska Konitzer Aber diese Sterne, diese blauen Riesen können auch Sauerstoff machen, Magnesium und das geht bis hoch zu Eisen und Nickel. Das sind die schwersten Elemente, die massereisten Elemente, die man noch mit Fusion herstellen kann. Und unsere Sonne kann das nicht. Ich glaube, bei der Sonne ist tatsächlich nach Kohlenstoff Schluss. Bin ich mir jetzt nicht sicher, aber ich glaube, nach Kohlenstoff ist Schluss. Allerhöchstens noch Sauerstoff.

Franziska Konitzer Aber ja, aber das findet im Inneren des Sterns statt. Also nicht außen. Und dann ist ja die Frage, wie kriegst du jetzt diesen ganzen Kram wieder raus? Und das ist eben das, ich sage mal, das Gute an diesen blauen Riesen, dass sie am Ende ihrer Entwicklung explodieren und damit diese Elemente in ihrer Galaxie, im Universum verteilen.

Franziska Konitzer Und dann verteilen sich diese Elemente in Gas- und Molekülwolken und aus diesen Gas- und Molekülwolken können wiederum neue Sterne und gegebenenfalls dann auch Planeten entstehen, die eben dann kohlenstoffbasiertes Leben haben können, so wie wir es sind. Und das ist wahrscheinlich das Aufregendste oder das Faszinierendste an der ganzen Geschichte, dass eben massereiche Sterne, wenn man eben auch nur einatmet, der Sauerstoff, den wir einatmen, irgendwo irgendwann von einem massereichen Stern produziert worden ist.

Franziska Konitzer Genau. Und deshalb haben Forscherinnen und Forscher auch so ein großes Interesse an diesen blauen Riesen und das ist, obwohl sie verglichen mit den anderen Sternen super selten sind. Also je nachdem bis zu tausendmal selten als andere Sterne, es gibt wirklich nicht viel. Und genauso wie bei der Entwicklungs- oder Lebensspanne gilt, je größer der Stern, desto kürzer die Lebensspanne gilt, je größer der Stern, desto seltener ist er.

Franziska Konitzer Und deshalb ist unser Universum voll von irgendwelchen popeligen roten Zwergen. Das ist jetzt beleidigend gegenüber roten Zwergen, aber ja, die sind halt klein und zahlreich, aber blaue Riesen sind selten. Und dann sind sie natürlich auch noch seltener durch die Tatsache, dass sie eben nur ein paar Millionen Jahre da sind, also sind sie auch schon schneller weg.

Franziska Konitzer Aber, falls du dir jetzt denkst oder unsere Hörerinnen und Hörer sich jetzt denken, aber wo sehe ich denn dann so einen blauen Riesen?

Karl Urban Franzi, wo sieht man die denn?

Franziska Konitzer Ja, ist gar nicht so schwer. In unserer Milchstraße gibt es durchaus noch ein paar davon. Und könntest du dir denken, in welchem Sternbild man besonders viele sieht oder wann warst du das letzte Mal draußen, hast du an den Nachthimmel geguckt?

Karl Urban Na, die Frage ist, wann ich das letzte Mal. Also ich versuche seit Wochen diesen Kometen-ZTF zu sehen, aber es ist einfach immer bedeckt. Ja, da bin ich auch. Ähm, Sternbild. Vielleicht in einer Region, in der Sterne gerade am Entstehen sind. Und da fällt mir eigentlich grad nur der Orion-Nebel aus dem Kopf ein.

Franziska Konitzer Bingo! Got it in one. Also, das Sternbild Orion ... Du musst dafür noch nicht mal in den Orion-Nebel gucken. das gesamte Sternbild Orion ist, der heißt auch der Jäger, ist ein typisches Wintersternbild. Also jetzt, wo wir diese Folge aufnehmen, haben wir Anfang Februar, da kann man ihn noch gut sehen, wenn es eben nicht bedeckt ist.

Franziska Konitzer Und das typische Wintersternbild heißt, dass es im Winter gut zu sehen ist, weil es da zu opportunen Uhrzeiten am Nachthimmel so hoch steht, dass man es leicht sehen kann. Übrigens auch in sehr lichtverschmutzten Gegenden. Ich wohne ja in München, sogar da kann ich die Hauptteile von Orion gut sehen, weil es ein sehr helles Sternbild ist. und Orion ist voller blauer Riesen.

Franziska Konitzer Also da ist der rechte Schulterstern, das ist Bellatrix, es ist ein blauer Riese. Die drei Gürtelsterne heißen Alnitak, Alnilam und Mintakar, das sind auch blaue Riesen. Und der rechte Fuß, Rigel, ist auch ein blauer Riese und der linke Fuß, Saif, ist auch ein blauer Riese. Und wenn du dir die anschaust, und wie gesagt, eigentlich sind sie kaum zu übersehen, weil sie so hell sind, dann kannst du dir Dann fällt auch auf, dass die jetzt nicht angesichts ihres Namens, also die sind jetzt nicht himmelblau, aber die sind schon eher weiß-bläulich, das sieht man auch mit bloßem Auge gut.

Franziska Konitzer Genau, wer sich jetzt denkt, was ist mit der linken Schulter von Orion, was ist mit Beetlejuice oder Betagoyze? Der schaut gar nicht bläulich aus, dann ist das richtig. Betagoyze oder Beetlejuice scheint eher rötlich und das liegt daran, dass auch Betagoyze mal ein blauer Riese war, aber schon allen Wasserstoff in seinem Inneren zu Helium verbrannt hat und sich aufgebläht hat und deshalb ist er jetzt ein roter Überriese.

Karl Urban Okay, aber der gehört trotzdem zur Familie letztlich, er ist bloß schon ein bisschen weiter.

Franziska Konitzer Genau, also in Nordspeak würde man sagen, er hat sich von der Hauptreihe, vom HR-Diagramm hat er sich wegbewegt und gehört jetzt zu den roten Überriesen, aber er war mal ein blauer Riese. Inzwischen hat er den 800-fachen Durchmesser der Sonne. Und das Volumen der Sonne passt eine halbe Milliarde Mal in Beetlejuice rein.

Franziska Konitzer Also es ist ein, es ist aufgebläht.

Karl Urban Ich versuche mir das gerade vorzustellen, aber aufgebläht passt. Ja, durchaus stark.

Franziska Konitzer Also wie gesagt, Orion voller blauer Riesen. Was man nicht sieht und was auch so nicht beobachtet werden kann, ist das forschende Ausgehen. Davon ausgehen, dass es bei blauen Riesen sehr starke Sternwinde gibt auf der Oberfläche. Im Vergleich dazu ist unsere Sonne dann eher zahm, sie haben sehr starke Magnetfelder oder sie können sehr starke Magnetfelder haben und manche von ihnen müssten oder rotieren sehr schnell. Das kann man teilweise auch messen.

Franziska Konitzer Also wenn du dir vorstellst, die Sonne dreht sich ja auch um sich selbst, also rotiert und dafür braucht sie ungefähr einen Monat, einen Erdenmonat und so ein blauer Riese kann das in ein bis zwei Tagen schaffen. Und das meint auch Selma Deming, wenn sie sagt, die haben aufregende Entwicklungen oder aufregende Leben. Es passiert eine Menge in kosmisch gesehen sehr kurzer Zeit.

Franziska Konitzer Und weil ich dich in der letzten Geschichte schon so mit dem Energietransport traktiert habe, lieber Karl, wir erinnern uns, es gibt Konvektion, es gibt Strahlung, es gibt Wärmeleitung, wobei das für Sterne nicht so wichtig ist, habe ich Selma Deming extra für dich gefragt, wie es denn in Blauen Riesen ausschaut.

Karl Urban Dankeschön.

Franziska Konitzer Bitte.

Experte Die Sterne sind heiß, also muss die Energie rauskommen. Und das kann in zwei Fällen rauskommen. Entweder es ist die Diffusion von Photonen, was wir Radiation nennen, oder wenn es zu viele Photonen gibt, fängt es an zu heizen und es fängt an zu kochen. Und das ist Konvektion. Und für den Sonnen, man kann das sogar online schauen, es gibt sehr schöne Filme von der Oberfläche des Sonnens und man sieht, wie es kocht. Und für den Sonnen ist die Außenwelt konvektiv.

Experte Und was man in diesen Bildern nicht sehen kann, aber wir kennen das von Modellungen und von Messungen, ist, dass der Innenfeld radiativ ist. Und bei massiven Sternen ist es die andere Art. Zumindest wenn sie jung sind, ist der Innere konvektiv und das Außere radiativ. Und die Grund dafür ist, dass sie so schwer und so luminesiv sind, dass sie ihre Energie auf so einer intensiven Stelle produzieren, dass nur die Radiation nicht genug ist.

Experte Es beginnt zu heulen, weil es zu viele Photonen gibt, die gleichzeitig rauskommen wollen. Und es beginnt zu heulen und dann werden Blöcke von Gasen, die auf- und runtergehen.

Franziska Konitzer Also Selma de Mink hat gesagt, dass es bei blauen Riesen, bei sehr massereichen Sternen, Energietransport genau umgekehrt zu unserer Sonne statt. Also in unserer Sonne ist der Energietransport im Inneren von Strahlung dominiert? Außen durch Konvektion und das sieht man auch in zum Beispiel Filmen oder auch in Bildern der Sonne, da sieht man ja fast, dass es so richtig kocht und blubbert an der Oberfläche.

Franziska Konitzer Und bei massereichen Sternen ist es genau umgekehrt. Da findet die Konvektion, also der Energietransport findet im Inneren hauptsächlich durch Konvektion statt und außen eben durch Strahlung. Und der Grund dafür ist, dass eben blaue Riesen so massereich sind und so hell sind, dass sie so viel Energie produzieren, dass das allein durch Strahlungsprozesse ist, diese ganze Energie nicht wegzukriegen.

Franziska Konitzer Und deshalb fängt es quasi an zu kochen, weil es so viel Licht gibt, so viel Energie und diese ganzen da produzierten Photonen-Lichtteilchen wollen alle auf einmal nach außen und deshalb kriegst du auf einmal diese Gasblobs, die sich dann nach oben und nach unten bewegen im Sternenrand.

Karl Urban Konvektionsströme.

Franziska Konitzer Konvektionsströme, genau. Also, nochmal kurz zusammengefasst, wenn du dir denkst, blaue Riesen, also sie sind a riesig, sie sind super hell, sie sind kurzlebig, sie haben einen anderen Energietransport und sie machen uns alle schweren Elemente bis hin zu Nickel und Eisen, als ob das nicht alles schon spektakulär genug wäre.

Franziska Konitzer Ist natürlich auch immer noch die Tatsache, dass sie am Ende ihrer Entwicklung erst mal als Supernova explodieren. Und ja, Supernova und Supernovae sind ja immer eine feine Sache, denke ich.

Karl Urban Die explodieren als Supernova. Also Supernova heißt eine besonders starke Explosion. Was genau zeichnet eine Supernova eigentlich aus? Eine Supernova ... Ich wusste das mal.

Franziska Konitzer Eine Supernova, kurz zur Namensklärung, eine Supernova kommt davon, Das ist, Nova heißt ja einfach nur neuer Stern und Super heißt halt, dass es viel heller als nur eine Nova ist. Das ist eine historische Bezeichnung. Eine Supernova bezeichnet heute eine Sternexplosion. Das ist, wo es wirklich eigentlich den Stern zerfetzt, eben wo er so explodiert, dass er eben seine ganzen Hüllen bis auf den Kern alles durch die Galaxie verteilt.

Franziska Konitzer Und es gibt mehrere Typen von Supernova. Wenn wir uns jetzt einen einzelnen blauen Riesen angucken, dann liegt das daran, dass wenn wirklich alle Kernfusionsprozesse im Inneren zum Erliegen kommen, also wenn er Eisen und Nickel hergestellt hat im Kern, dann kann er nicht mehr fusionieren. Und dann kann die Fusionsprozesse, die ja Energie nach außen transportieren und der Stern somit quasi dem Druck unter der eigenen Schwerkraft standhält, Diese Kraft nach außen ist dann nicht mehr da, sondern das ganze Ding implodiert, stürzt nach innen, praltern auf den sehr harten Kern, natürlich bounce davon ab.

Franziska Konitzer Und geht damit komplett hoch. Das ist die Vereinfachte. Und das ist eine Supernova. Das ist eine Kernkollaps-Supernova, so was nennt man. Aber das ist quasi, wo der gesamte Stern einfach ... Beziehungsweise nicht ... Weil es ist ja ein Vakuum. Ich würde von außen nichts hören.

Karl Urban Na ja, außer du steckst drin, ne? Dann vielleicht schon, da ist ja dann ein Medium da. Aber gut.

Franziska Konitzer Stell ich mir eher ... Stell ich mir eher ungemütlich vor. Aber wie gesagt, blaue Riesen sind super. Auch Beetlejuice, von dem ich vorhin erzählt hab, der über Riese ist, ist vor allen Dingen auch dafür bekannt, dass er eines Tages mal als Supernova explodieren wird. Und ich immer noch hoffe, dass es zu meinen Lebzeiten geschieht, obwohl das ja unwahrscheinlich ist.

Franziska Konitzer Da warte ich ja drauf, auf eine galaktische Supernova.

Karl Urban Da warten wir alle drauf. Vor ein, zwei Jahren war das ja auch mal groß in den Medien, ob Beetlejuice jetzt grade plötzlich so schwach wird, weil der ja irgendwie, keine Ahnung, 20, 30 Prozent seiner Leuchtkraft verloren hat. Aber das war ja offenbar irgendwie nur was temporäres.

Franziska Konitzer Das war nur was temporäres. Und außerdem hat auch ein Forscher zu mir damals gesagt, ein Astronom, das ist ja vollkommen Quatsch, warum würde ein Stern dunkler werden, bevor er tatsächlich so hell wird für kurze Zeit wie seine gesamte Galaxie? Also, es war einfach nur Blödsinn. Aber ich mein, gut, Beetlejuice hat irgendwas Schönes gemacht.

Franziska Konitzer Ich durfte sehr viele Artikel über, warum jetzt Beetlejuice nicht als Supernova explodiert schreiben. Ich war glücklich, aber ...

Karl Urban Genau, die Wissenschaftsjournalisten, die alles zurechtrücken müssen, freuen sich trotzdem, weil sie haben dann wenigstens was zu tun.

Franziska Konitzer Ich kann sehr bekloppte Titel mir ausdenken, ob die dann durch die Abnahme kommen müssen, die anderen meistens nicht. Aber ich hab's zumindest versucht zu unterhalten und zu, ja.

Karl Urban Beetlejuice macht eine schwierige Phase seines Lebens durch.

Franziska Konitzer Seiner Entwicklung bitte.

Karl Urban Entschuldigung, ja.

Franziska Konitzer Aber so weit so gut. Was blaue Riesen angeht, wäre das ja jetzt geklärt. Also zurück zu Selma Deming, sie wird eben Astronome. Sie beschäftigt sich mit diesen blauen Riesen und ihr Schwerpunkt ist auch Theorie. Und sie forscht den blauen Riesen, sie überlegt ein bisschen mehr und guckt sich zusammen vor allen Dingen mit einem beobachtenden Astronomen die Daten an, bis sie im Jahr 2012 mit ihrem Kollegen und ihren Kolleginnen einen Forschungsartikel veröffentlicht, in dem sie als Zweitautorin gelistet ist, wo sie sich eben für den Theorie-Teil erkenntlich zeigt.

Franziska Konitzer Und der Titel heißt Binary Interaction Dominates the Evolution of Massive Stars, erschienen in Science, werde ich auch verlinken. In den Podcast Notes und was darin geschrieben steht, erzählt sie am besten selbst.

Experte Und zwar nicht nur in Binarys, sondern sie werden auch wirklich die Lebensweise der anderen verändern. Und es sind die Mehrheit von massiven Sternen, die das tun. Und man könnte das von früheren Daten bekommen, aber es war nicht wirklich auf der Radarseite der Menschen. Also diese Daten sind wirklich in deinem Gesicht, hier sind die Binarys, um sie zu handeln.

Franziska Konitzer Also was Emma dem Mink-Immunium sagt, ist, dass die ganze Sache mit den blauen Riesen, die ich dir eben erzählt habe, die ist ein bisschen komplizierter, als man denkt. Weil auch schon vor diesem Artikel wussten Forscherinnen und Forscher irgendwie, dass Doppelsysteme, also Doppelsternsysteme, dass die häufig sind, aber man hat es irgendwie trotzdem ignoriert, weil es halt einfacher ist, über einzelne Sterne nachzudenken.

Franziska Konitzer Das habe ich dir auch in der letzten Geschichte erzählt. Dieser Sternencode war nur für einzelne Sterne. Und auch wenn ich an meine Unitage zurückdenke, haben wir die Evolution von einzelnen Sternen gelernt. Und Doppelsternsysteme waren halt, okay, was ist ein Doppelsternsystem? Erst mal kurz, das ist ein System, wo zwei Sterne um ihren gemeinsamen Massenpunkt drum rum kreisen.

Franziska Konitzer Also, es sind halt einfach zwei. Und dieser Fachartikel von Selma Deming und ihren Kolleginnen und Kollegen hat eben gezeigt, dass man das nicht ignorieren kann, dass die meisten Sterne und vor allem die allermeisten blauen Riesen sich in Doppelsystemen befinden, weil die hängen eben nicht nur getrennt gemeinsam in diesem Doppelsystem ab, aber sie beeinflussen gegenseitig ihre Entwicklung.

Franziska Konitzer Und das ist tatsächlich der Normalfall, dass massereiche Sterne sich in ihrer Entwicklung beeinflussen. Und sie sagt auch, das hätte man auch schon aus früheren Daten rauslesen können, aber es war halt einfach nicht so auf dem Schirm. Und dass es jetzt eben meistens Doppelsysteme sind und dass man sich jetzt darüber wirklich Gedanken machen muss.

Karl Urban Lass mich raten, vier Differenzergleichungen reichen dafür nicht aus.

Franziska Konitzer Tatsächlich, ich habe sie nur ein bisschen zu Sternencodes gefragt. Bis heute nicht möglich, so ein Doppelsystem mit einer beeinflussenden Entwicklung, das kannst du bis heute nicht in 3D rechnen. Also du kannst es in 1D rechnen, mehr oder weniger, 2D ist glaube ich auch, aber was du dann machst bei so Doppelsystemen ist, dass du dann echt nur von dem Stern die Teile anguckst, die dich interessieren, also die Rückseite nicht, weil es ist bis heute nicht möglich, das in 3D komplett zu rechnen.

Franziska Konitzer Also ja, ich weiß nicht, ob diese vier Differenzial, würde auch, da kommt dann noch ein bisschen andere Physik mit rein und dann wird es auf einmal heftig. Vielleicht auch das ist ein Grund, warum die Leute gesagt haben, darüber machen wir uns keine Gedanken, wir lehnen mit einem Einzelstern an, genauso wie der sphärische Truthan, den ich immer gerechnet habe im Studium oder die reibungslosen Oberflächen.

Franziska Konitzer Aber um das Ganze deutlich zu machen, wie häufig Doppelsterne eigentlich sind, gucken wir uns doch nochmal das Sternbild Orion an, das aus lauter blauen Riesen besteht. Da habe ich rausgefunden, also was man auch weiß überhaupt, das Riegel, der rechte Fuß, das ist ein Mehrfachsternsystem. Alnitak, der linke der drei Gürtelsterne, der hat zwei Begleitsterne, die übrigens auch blaue Riesen sind, also schon ein Dreifachsystem.

Franziska Konitzer Mintaka ist der rechte Gürtelstern, der ist auch ein Mehrfachsystem mit mindestens zwei Begleitern. Und tatsächlich ist es, ich finde das ein bisschen kurios, dass es teilweise recht lange gedauert hat, bis man diese Begleiter überhaupt. Weil die Hauptsterne quasi, die leuchten so hell, dass sie die anderen einfach überstrahlen und dann brauchst du dann schon sehr gute Teleskope, um das überhaupt zu erkennen.

Franziska Konitzer Aber es heißt halt auch, nur weil wir das nicht mit dem bloßen Auge sehen, heißt das nicht, dass diese Riesen keine Doppelsysteme sind. Vielleicht auch das ein Grund für den Bias, wenn du hoch an den Himmel guckst, Du siehst halt lauter einzelne Sterne. Also, das ist jetzt nicht so, du kannst es nicht mit dem Auge auflösen.

Franziska Konitzer Und auch mit kleineren Teleskopen ist da auch kein Blumentopf zu holen.

Karl Urban Hängt ja auch davon ab, wie groß die Begleiter dann sind. Wahrscheinlich ist es auch ... Also, es ist in der Entstehung von Sternen, da gibt's ja irgendwie so eine Gaswolke am Anfang, auch gar nicht so wahrscheinlich, dass jetzt mehrere so riesengroße, megahelle Dinge nebeneinander entstehen. Würde ich jetzt ganz naiv vermuten.

Franziska Konitzer Ich meine, das ist ja das, was das Paper Short aussagt, ist, dass die allermeisten roten Riesen eben einen Begleitstern haben und das tatsächlich ist es nicht so selten, dass es dann eben auch ein blauer Riese ist.

Karl Urban Okay.

Franziska Konitzer Also was es eigentlich aussagt, ist, dass die meisten blauen Riesen aufgrund welcher Gründe auch immer tatsächlich mindestens im Doppelpack entstehen.

Karl Urban Mhm.

Franziska Konitzer Aber warum das so ist, dazu habe ich tatsächlich nicht gefragt, weil dann hast du auf einmal nicht mehr Simulationen von fertigen Sternen, sondern Simulationen von irgendwelchen Molekülwolken.

Karl Urban Das ist ein eigenes Thema, ja.

Franziska Konitzer Und dann geht es um Gase und Turbo ganz, ganz furchtbar. Vielleicht eine andere Folge. So, aber wie beeinflussen sich jetzt diese konkret, Butter bei den Fischen, wie beeinflussen sich denn diese Sterne gegenseitig? Ich meine, die umkreisen sich halt aneinander um ihren gemeinsamen Massenschwerpunkt.

Franziska Konitzer Dazu gibt es eine Visualisierung, die mir auch Selma Deming gezeigt hat, die verlinke ich auch in dieser Folge. Ohne es euch zu zeigen oder ohne es dir zu zeigen, kann ich sagen, dass es interessant wird, vor allem am Ende der Entwicklung. Also wenn sich, wie in meinem Haiku so kunstreich angekündigt, einer der beiden Sterne dann mal fertig ist mit dem Wasserstoffverbrennen.

Experte Was nach einiger Zeit passiert ist, dass eine dieser Sterne Hydrogen in Helium brennt, aber sie schwelgen auf und werden immer größer und größer. Und schon bevor es ein roter Gigant ist, wird es so groß, dass die äußeren Lächer dieser Sterne näher und näher zur anderen Sterne. Je näher man zum anderen Stern kommt, desto mehr ist die Gravität des anderen Sterns wichtiger als die der Stern, auf der das Material sitzt.

Experte Wenn man also über einen bestimmten Punkt hinaus expandiert, das nennt man den Lagrange-Punkt, wenn man über diesen Punkt hinaus ist, will das Material auf den anderen Stern fallen.

Franziska Konitzer Also was passiert ist, dass eben der Stern anfängt, sein Wasserstoffverbrennen ist fertig, und dann der Stern fängt an sich aufzublähen und wird größer und größer. Aber bevor er schon so ein roter Riese geworden ist, wie es jetzt Beetlejuice inzwischen ist, ist der Stern dann schon so groß, dass seine äußeren Hüllen kommen natürlich seinem Begleitstern, dem anderen Stern, immer näher, immer näher, bis zu einem Punkt, wo der andere Stern, der noch nicht mit seinem Wasserstoffverbrennen fertig ist, sondern einfach nur fröhlich auf der Hauptreihe vor sich rumdümpelt, der fängt an, von diesem Stern Material abzuziehen.

Experte Was jetzt passiert ist, dass diese Star immer Hydrogen verloren hat und wir nur Helium haben. Ein kleines bisschen Hydrogen. Aber es reicht nicht mehr, um diese Star groß genug zu sein, um Masse zu verändern. Und was also noch übrig ist, beginnt nun zu kontraktieren und wird eine sehr kleine Hexenstrahl.

Experte Ihr könnt es hier sehen, ich habe euch als Kind gesagt, dass ich dieses Diagramm mit den roten Gianten und den weißen Sternen gesehen habe. Dieser hier ist gar nicht drin, diesen würden wir, ihr könnt ihn auch Subdwarf nennen. Das ist ein Heliumster, also irgendwo zwischen den weißen Dwarfen und den normalen Sternen.

Franziska Konitzer Was dann eben passiert, wie gesagt, der andere Stern, der Hauptrahmenstern, saugt eben Material ab und saugt und saugt und saugt. Oder, ja, es fließt halt auf den Stern und dann ist, was dann passiert ist, dass dann irgendwann der ursprüngliche Stern, der sich aufgebläht hatte, hat sein ganzes, hat seinen ganzen Wasserstoff in den äußeren Hüllen verloren.

Franziska Konitzer Er hat quasi nichts mehr zu geben. Dann gibt es nur noch das Helium außenrum, aber der Stern ist dann tatsächlich nicht mehr groß genug, um noch weiter Masse zum anderen Stern zu transferieren, abzugeben und dann hast du quasi ein Überbleibsel, nenne ich es mal. Vorher hat er sich ja aufgebläht, dann hat er Materie abgegeben und jetzt fängt er an, sich zusammenzuziehen und wird ein sehr kleiner, sehr heißer Stern.

Franziska Konitzer Und dann hat Selma de Minkwyer eben erzählt, dass sie als Kind, da sah sie ja diese ganzen Diagramme, was für Sterntypen es gibt, eben rote Zwerge, weiße Zwerge, Hauptreihensterne, blaue Riesen etc. Und diese Art von Stern, der dann entsteht, dieser heiße, ja, dieses heiße, kompakte etwas. Das war damals auch nicht auf diesem Diagramm drauf und ist auch inzwischen noch nicht.

Franziska Konitzer Das würde man nämlich ein Unterzwerg nennen. Das ist ein Heliumstern, der sich von der Größe irgendwo zwischen weißen Zwergen und den normalen Sternen befindet. Und das ist jetzt das Beispiel, wo ich sage, Modelle sagen dann oft was voraus oder Theorien, nach denen man richtig suchen kann. Weil, sag mal, der Mink und ihr Team, die haben als Theoretiker diesen Stern theoretisch vorhergesagt.

Franziska Konitzer Die haben gesagt, okay, das müsste passieren. Und das sollte daraus rauskommen. Aber diese Heliumsterne waren noch nie beobachtet worden, weil auch noch nie jemand nach ihnen gesucht hatte.

Karl Urban Und wahrscheinlich sind die auch nicht arg leuchtkräftig, ne? Also gerade verglichen neben so einem blauen Riesen.

Franziska Konitzer Ne, tatsächlich. Aber die sind, das ist der Witz, die strahlen, weil die so heiß sind, strahlen die einen großen Teil ihrer Strahlung im UV-Bereich aus. Und der UV-Bereich ist ja ein bisschen schwierig zu beobachten, vom Erdboden klappt das gar nicht. Weltraumteleskop für den UV. UV ist immer so ein bisschen frickelig und tatsächlich hat sie mir erzählt, es gibt Hinweise, dass es genau diese Sterne wirklich gibt.

Franziska Konitzer Eine Kollegin von ihr hat danach gesucht und wurde wohl auch fündig. Von daher, ja, also es gibt diese Sterne, die zuerst theoretisch vorhergesagt wurden aufgrund der Modelle. Also, juhu für die Theorie. Aber im Universum ist ja nichts für die Ewigkeit, auch kein kleiner, heißer, kompakter Heliumstern, weil dieser Heliumstern ist immer noch so heiß, er strahlt im UV hauptsächlich sein Licht aus, dass er in seinem Inneren aus dem Helium weiter die schweren Elemente macht.

Franziska Konitzer Also er macht Sauerstoff, er macht Kohlenstoff. Aber auch da ist der Brennstoff irgendwann alle und dann bläht er sich noch ein bisschen auf und dann ist eben das berühmte nicht-Kaboom, weil der Stern, dieser Heliumstern, explodiert als Supernova, hurra. Damit hätten wir einen Stern schon mal mehr oder weniger aus diesem Doppelsternsystem entfernt.

Franziska Konitzer Was bleibt dann übrig von diesem explodierten etwas? Also das ist dann das, was von der Supernova übrig bleibt. Das ist nämlich, je nach Masse, entweder ein Neutronenstern oder ein schwarzes Loch. Ein Neutronenstern ist ein sehr kompaktes Gebilde, was hauptsächlich aus Neutronen besteht, sehr exotisch.

Franziska Konitzer Oder ein ein schwarzes Loch, das wir alles als das den Beliebten... Massenstaubsauger kennen. Kennst du noch irgendwelche anderen guten, total banane Bezeichnungen? Massenmonster, lese ich genau.

Karl Urban Ja, genau. Irgendwas mit Monster. Ja, genau.

Franziska Konitzer So, also dieser eine Stern ist fertig, am Ende seiner Entwicklung, wie ich immer sage, oder am Ende seines Lebens, wie man will. Aber der Stern ist ja nicht alleine. Da ist ja noch der Begleitstern. Den hatten wir, den dürfen wir nicht außer Acht lassen. Der, der das ganze Material ursprünglich von ihm aufgesaugt hat.

Karl Urban Genau, der ist ein bisschen schwerer geworden jetzt.

Franziska Konitzer Der ist ein bisschen schwerer geworden und ich hätte ja gedacht, dass so eine Supernova-Explosion direkt nebenan diesen Stern irgendwie beeindrucken würde, zerfetzen oder in meiner Naivität. Aber anscheinend nicht. Also tatsächlich gehen Forscherinnen und Forscher davon aus, dass natürlich diese Stoßwelle, die trifft den Stern, aber der ist eigentlich ziemlich unbeeindruckt davon. Also es passiert nicht so viel.

Franziska Konitzer Nun ist es aber so, dass die, dass die Explosion an sich, wenn man sich wieder diese Explosion betrachtet, ist da ja wahnsinnig viel Energie drinnen und so ein – ich sage jetzt einfach mal, daraus entsteht ein Neutronenstern oder ein schwarzes Loch, der hält ja nicht richtig still. Also wie gesagt, wir gucken uns dieses Doppelsystem an, das explodiert erstmal in alle Richtungen, aber so eine Explosion verläuft selten wirklich symmetrisch, weil, wie gesagt, der Stern kann ja nicht alleine einfach in Ruhe als Supernova explodieren und dümpelt dann vor sich hin, sondern es ist eben dieser Begleitstern in diesem System da und deshalb gibt es da meistens eine Asymmetrie in der Explosion und deshalb fliegt der frisch

Franziska Konitzer gebackene Neutronenstern oder das frisch gebackene schwarze Loch meistens einfach raus aus diesem Doppelsystem.

Karl Urban Durch die Supernova.

Franziska Konitzer Ja, also im Zuge der Supernova-Explosion kriegt das quasi einen Kick und dann fliegt es einfach aus dem System raus, ist nicht mehr gravitativ an den Sternen gebunden.

Karl Urban Und der Impuls dieses Kicks, der kommt daher, dass das Abstoßen der äußeren Höhlen nicht symmetrisch passieren kann. Also, wenn's symmetrisch passieren würde, dann dürfte ja kein Impuls entstehen.

Franziska Konitzer Also, nicht so viel zumindest.

Karl Urban Aber das schwere Feld in dem System ist so asymmetrisch, dass er sich zur Seite wegdrückt durch die Explosionen. Ja, kann man sich vorstellen.

Franziska Konitzer Und dann ist er weg. Dann war's das mit meinem Doppelsystem. Aber daher kommt das dann wahrscheinlich auch, weil man irgendwelche, es war ja auch mal, ich glaub vor ein paar Monaten die Meldung, dass man irgendwie so ein einzelnes schwarzes Loch gefunden hatte, ein Stellaris. Und das kann durchaus sein, dass das halt durch sowas irgendwie rausgeschmissen worden ist. Auch zum Beispiel wie bei Beetlejuice.

Franziska Konitzer Sagen wir mal, Beetlejuice, das ist ja jetzt ein einzelner blauer Überriese oder ein einzelner, Entschuldigung, ein einzelner roter Überriese, aber man weiß ja, die meisten blauen Riesen kommen in Doppelsystemen vor. In der Begleitstelle von Beetlejuice und es kann sein, dass er rausgeschmissen worden ist.

Franziska Konitzer Es kann aber auch sein, dass der Begleitstern nicht so groß war und in dem Fall, man weiß es nicht, aber es gäbe auch die Möglichkeit, dass Beetlejuice diesen Begleitstern einfach aufgenommen hat, als er expandiert ist, hätte er dann den anderen Stern einfach verschluckt.

Karl Urban Achso, das kann bei diesen drei natürlich auch passieren, dass er den Kick in Richtung des anderen Sterns kriegt, oder wie?

Franziska Konitzer Ja gut, aber der andere Stern würde ja kein schwarzes Loch fressen. Also wir sprechen hier von zwei sehr massereichen Sternen. Bei Beetlejuice ist es dann wahrscheinlich eher so, entweder der andere Stern ist rausgeflogen schon vor langer Zeit oder es war tatsächlich ein kleinerer Begleitstern und Beetlejuice hat den sich einverleibt, als er einfach sich aufgebläht hat, weil der kleinere Stern wäre ja noch nicht fertig gewesen mit seinem Wasserstoffbrennen, weil er ja länger braucht.

Karl Urban Mhm, ja, stimmt.

Franziska Konitzer Aber man weiß es tatsächlich bei Beetlejuice nicht. Man weiß, dass Beetlejuice sehr schnell rotiert. Und das ist irgendwie komisch, weil er rotiert eigentlich zu schnell. Vielleicht liegt's daran, dass er einen anderen Stern verschluckt hat. Aber man weiß es tatsächlich nicht.

Karl Urban Aber du sagst, es ist jetzt nicht so häufig, dass die alleine vorkommen, aber es ist auch möglich. Aber die Rotation spricht so ein bisschen dagegen.

Franziska Konitzer Bei Beetlejuice ja, aber es ist natürlich möglich, dass es mal alleine einen blauen Riesen gibt. jetzt ehemaligen Doppelsystem, wo der eine Stern rausgeschmissen wurde, das war's dann natürlich. Aber es gibt einen geringen Anteil, einen kleinen Anteil der Doppelsysteme, wo den Kick, den dieser Neutronenstern oder das schwarze Loch bekommt, der ist dann in die richtige Richtung, also wenn du einander umkreist und der Kick geht in die richtige Richtung, dann kann man tatsächlich den eigentlichen, dann kann man die Sterne verlangsamen dann so ein bisschen und dann bleiben die zusammen.

Franziska Konitzer Das kommt jetzt, das kommt halt drauf an. Aber wenn es, wenn es quasi so läuft, dass das auch mit dieser Impulserhaltung und dem ganzen Kram sich genau ausgeht, dann bleibt dieses System zusammen. Und dann wird's richtig aufregend, spannend, wie gesagt, blaue Riesen, exciting lives, weil dann ist der Stern, der vorher von dem jetzt schon explodierten etwas Masse abgesaugt hat, dann ist dieser Stern jetzt dran und der fängt dann nämlich an, Masse auf die Neutronenstern oder auf das schwarze Loch zu übertragen.

Franziska Konitzer Also, ne, dann fängt der Neutronenstern oder das schwarze Loch eben an, Masse von dem immer noch Begleitstern abzusaugen. Und dann wird's richtig schön, weil das ist echt wie so eine Art Whirlpool. Gibt's auch sehr schöne Visualisierungen dazu, wo irgendwie so ein blauer Riese so länglich daherkommt und seine ganze Masse in Richtung von so einem schwarzen Loch wirbelt.

Franziska Konitzer Und dann passiert eben das, was dann meistens passiert. Dann strahlt, dann wird das Doppelsystem immer heißer und heißer, weil das, ne, immer mehr Masse und auch Reibung und Aggressionsscheibe und Thünter und jenes. Und dann strahlt in solchen Doppelsystemen nicht mehr sichtbare Strahlung aus, außer der Stern, von dem das Material abgesorgt wird, sondern das ist schon im Röntgenbereich und dann kriegt man was, was man einen Röntgen-Doppelstern nennt.

Franziska Konitzer Tada! Und dieser Röntgen-Doppelstern, die kennt man jetzt auch nicht, die kann man auch nicht mit bloßem Auge beobachten, aber das Paradebeispiel dafür ist Zyklus X1 im Sternbild Schwan. Es ist rund 7.200 Lichtjahre von uns entfernt und Zygnus X-1 ist genauso ein System. Es besteht aus einem Riesenstern, von dem Masse auf ein schwarzes Loch akkretiert wird, sagt man da.

Franziska Konitzer Und Zygnus X-1 ist aber nicht dafür bekannt, dass es jetzt ein ehemaliges Doppelsternsystem aus blauen Riesen war, sondern Zygnus X-1 ist tatsächlich dafür bekannt, dass es das allererste schwarze Loch war, was jemals in der Milchstraße nachgewiesen wurde und damit auch eigentlich überall anders. Das war in den 70er Jahren.

Franziska Konitzer Und das gelang dadurch, dass man Beobachtungen durchgeführt hat, wo man gesehen hat, dieser sichtbare Stern, von dem Materie abgesaugt wird, den kann man ja beobachten. Und das fällt quasi räumlich mit der starken Röntgenquelle zusammen, die vom selben Punkt zu kommen scheint. Und dadurch hat man das allererste schwarze Loch nachgewiesen. Tada!

Karl Urban Spannend!

Franziska Konitzer Ja, aber wie gesagt, Cyclus X-1 war vor allen Dingen in den 1970ern spektakulär und neu und überhaupt das erste schwarze Loch. Inzwischen machen wir ja sogar Fotos von ihnen. Es stellt sich die Frage, warum forscht Selma de Minc immer noch an diesem Doppelsystem?

Experte Ich habe immer auf Binarys gearbeitet und niemand war wirklich interessiert. Nicht jeder, aber es war nicht das große Thema, Das war alles, worüber Astronomie gesprochen hat.

Franziska Konitzer Also die Kolleginnen und Kollegen haben Selma Deming gefragt, warum sie sich überhaupt noch mit Doppelsternen und Doppelsternsystemen beschäftigt, weil das ja auch Sternentwicklung ist. Das war ja in den 70er Jahren quasi schon erledigt, ich habe dir ja von diesen Sternentwicklungscodes erzählt, die ja aus den 60ern und 70er Jahren stammen.

Franziska Konitzer Also warum beschäftigt man sich noch mit Doppelsternsystemen? Und genau, warum man sich heute mit Doppelsternsystemen noch beschäftigt und warum die wieder interessant sind und warum das einmal noch viel mehr Forschende interessiert, das erzähle ich dir in meiner nächsten Geschichte.

Karl Urban Sehr gut. Cliffhanger!

Franziska Konitzer Cliffhanger, genau. Weil damit endet meine Folge für dich heute in einem kleinen oder vielleicht auch nicht so kleinen Cliffhanger, weil du eh schon weißt, um was es geht. Aber ich habe dir in dieser Folge erst mal von den blauen Riesen erzählt. Ich habe dir erzählt, wie sie sich entwickeln, inwiefern sie sich von anderen Sternen unterscheiden, Und vor allem, das ist das Wichtigste, dass es sie meistens im Doppel- oder Mehrfachpakt gibt, wodurch dann spektakuläre Dinge passieren, wenn sie dann mal fertig mit dem Wasserstoffbrennen sind.

Karl Urban Super, sehr schön. Ich habe eine Frage, wann war dieses Science Paper von Selma de Mink? Also in welcher Zeit?

Franziska Konitzer 2012.

Karl Urban Okay, das ist noch nicht lange her.

Franziska Konitzer Nein, nein, nein, nein, nein, nein, das war 2012. Und wie gesagt, ich werde es auch in den Notes natürlich verlinken, genauso wie das Video, das sie mir gezeigt hat. Das ist ein Video für die PR von der ESO, denke ich. Das werde ich alles verlinken. Da kann man sich das auch alles selbst angucken und natürlich auch.

Karl Urban Sehr schön. Gut, dann würde ich sagen, also ich habe heute mal nicht mitgeschrieben. Das heißt, wir machen mal ein Quiz und wir gucken mal, das wird schon laufen. Wir nehmen diese Folge auch sehr früh am Morgen auf. Also vielleicht, vielleicht bin ich noch ausgeschlafen, vielleicht aber auch gerade noch nicht. Mal schauen.

Franziska Konitzer Ja, wir finden es raus.

Karl Urban Dann ziehe ich mal für dich diesen schönen Wecker auf. Sehr gut. Und jetzt tickt das auch.

Franziska Konitzer Und jetzt hab ich Fragen für dich. Frage Nummer eins. Was ist ein blauer Riese?

Karl Urban Ein blauer Riese ist ein sehr massereicher Stern, der gleichzeitig sehr heiß und sehr kurzlebig ist.

Franziska Konitzer Genau. Perfekt. Frage Nummer zwei. Wie viele Millionen passen in eine Milliarde?

Karl Urban 1.000.

Franziska Konitzer Ja, sehr gut. Nein. Die Frage war hauptsächlich dafür da, weil man sagt ja, blaue Riesen leben auf einer Zeitskala von Millionen, die Sonne 10 Milliarden, was eigentlich? Also die Sonne lebt ungefähr mindestens 1000 Mal länger als blaue Riesen.

Karl Urban Was schon echt verrückt ist, ja.

Franziska Konitzer Tatsächlich, kann man sich immer wieder vor Augen halten und staunen. Frage Nummer 3. Was war die große Erkenntnis über blaue Riesen, die erst in den letzten paar Jahren so richtig durchgesickert ist.

Karl Urban Dass die relativ häufig Begleiter haben. Also Begleitsterne. Ja.

Franziska Konitzer Kommen eigentlich immer in Doppelsystemen vor. Frage Nummer vier. Was passiert am Ende seiner Entwicklung mit einem blauen Riesen?

Karl Urban Äh, kabumm. Supernova.

Franziska Konitzer Genau. Frage Nummer fünf. Vielleicht fies, vielleicht nicht. Nenne mir einen blauen Riesen, den wir mit bloßem Auge am Nachthimmel sehen können.

Karl Urban Okay, warte mal, also es ist nicht Beetlejuice, weil der ist schon aufgebläht, da war nur mal einer. Äh, Riegel.

Franziska Konitzer Ja, genau.

Karl Urban Puh, die anderen habe ich mir nicht gemerkt. Also ich fand die Namen der Gürtelsterne, doch Mintaka war einer von denen, glaube ich.

Franziska Konitzer Ja, Mintaka, Alnitaka.

Karl Urban Genau, den kenne ich von Star Trek, irgendwo fliegen sie mal zu den Mintakanern, glaube ich.

Franziska Konitzer Ja, was eigentlich keinen Sinn macht, weil ich glaube, in einem Mehrfachsystem aus lauter Da brauchen wir uns über Planeten keine Gedanken machen. Ich hab die Folgen auch schon geguckt, die waren gar nicht mal so schlecht. Ich kann mir nur Bellatrix merken, weil's halt auch Namen sind, die in Harry-Potter-Franchise verwendet wurden. Syrius auch.

Franziska Konitzer Syrius ist auch ein sehr heller Stern. Hat aber, glaub ich, nur so acht Sonnenmassen. Aber hat auch einen Begleitstern. Aber damit hast du alle Fragen dieses Quizzes erfolgreich beantwortet, Karl. Danke. Äh ... Warte, Karl, danke. Äääääääääääääääääääääähhhhhhh weiter so wie hier, Naaah. Tickt einfach weiter. Ich find's super lustig.

Karl Urban Irgendwas tickt noch so. Slapstick. Also, irgendwann kleb ich mir hier mal was drauf auf meine Tasten. Das geht so nicht weiter. Ah. Ja, danke für diese sehr freundlichen Fragen, Franzi. Du hast, äh, genau ... Mir einen gesichtswahrenden Ausstieg erlaubt. Ach, Quatsch.

Franziska Konitzer Hehehe. So.

Karl Urban Ja, sehr schön. Ist ein schönes Thema. Ich hab noch nie so in der Tiefe über diese Riesensterne nachgedacht. Ich fand sie vor allem immer ziemlich riesig, unvorstellbar riesig. Wenn man so als Ehrleihe auf so ein Gebiet schaut, gerade so als Kind und Jugendlicher, dann guckst du irgendwelche Dokus, und dann werden mal irgendwie die ganzen Sterne so aufgezählt.

Karl Urban Und boah, ist das groß. Aber irgendwie so, was dahintersteht, und dass auch irgendwie unsere uns gebräuchlichen Elemente eigentlich aus denen kommen, hat man gleich einen Bezug zu denen, das ist sehr schön.

Franziska Konitzer Ja, ich erzähl dir irgendwann nochmal was gesondertes über die Nukleosynthese im Universum, weil das ist auch eine, das mag ich sehr gerne. Ich muss sagen, ich war als Kind auch immer von den, oder, naja, als Kind, Jugendliche auch noch im Studium, ich war immer von den blauen Riesen fasziniert. Also ich weiß, ich weiß, dass irgendwie sonnenähnliche Sterne geht, die große Suche wegen Exoplaneten und rote Zwerge haben ja auch wahnsinnig viele Exoplaneten und in dem Verdacht stehen blaue Riesen jetzt eher seltener.

Franziska Konitzer Also ich hab mal, das ist auch schon ein paar Jahre her, ich hab mal rumgefragt unter Exoplanetenforschern, kennen sie einen Planeten, der um den blauen Riesen kreist? Und die Antwort war immer nein. Aber das liegt auch daran, dass das mit den, also selbst wenn sie welche haben, ist es mit dem derzeitigen Mitteln nicht zu beobachten, weil der Stern zu groß ist und zu hell.

Franziska Konitzer Und deshalb würde, stell dir mal vor, so ein Planet wie die Erde, was soll die Gravitativ groß an dem rumziehen, dass man das auf der Erde messen kann.

Karl Urban Und selbst ein Transit ist schwierig. Ja, Transit.

Franziska Konitzer Also ich meine, das ist einfach, vielleicht haben sie ganz viele Planeten, aber ich persönlich würde ja auf Nein tippen. Aber selbst wenn, man kann sie derzeit nicht beobachten. Und deshalb ist natürlich auch das Interesse der Forschung eher weg von, wie auch Selma Deming gesagt hat, so blaue Riesen im Doppelsystem. Ist halt schon die Frage, ja und?

Karl Urban Ja, und die werden ein paar Millionen Jahre alt, hast du gesagt. Oder vielleicht zehner Millionen, aber das ist ja auch gemessen an der Entwicklung des Lebens auf der Erde. Also sagen wir mal, dass des höheren Lebens auf der Erde ist wirklich nicht wirklich ausreichend. Also da ist auch nichts zu erwarten.

Franziska Konitzer Nein, von daher hat die Star Trek Folge da hart Quatsch gemacht, wenn sie die Mintakana in das System Mintaka versetzt, aber gut. Trotzdem mag ich immer noch gerne TNG gucken, weil das ist echt, ich überlege mir das jedes Mal, dass Captain Picard ist einfach jemand, der war gut in seinem Job. Also tatsächlich, Du schaust der Menschen im Grunde beim Arbeiten zu, auch in Star Trek, und das sind alles Menschen, die gut in ihren Jobs sind. Das finde ich echt toll.

Karl Urban Kennst du den Twitter-Account PK-Management-Tipps? Heißt der so? Tatsächlich. Ich glaub, der heißt so, genau. Da gibt es genau diese Sachen, ne? Wenn du in dieser Situation bist oder so Team-Building-Tipps, sei ein Vorbild und kritisiere nie die anderen, immer nur dich selbst und so Sachen.

Franziska Konitzer Es sind nicht die schlechtesten Tipps tatsächlich.

Karl Urban Ja, ja.

Franziska Konitzer Auch das werde ich verlinken. So. Damit haben wir's, oder?

Karl Urban Damit haben wir's. Genau, immer schön ein paar Star-Trek-Bezüge einzubauen. Dann war sie das, die 65. Ausgabe von AstroGeo. Und wir danken allen, die unsere Arbeit unterstützen. Das sind die regelmäßigen AbonnentInnen der Weltraum Reporter, dem Online-Magazin. Das Abonnement kostet 3,49 Euro im Monat.

Franziska Konitzer Genauso danken wir den Flatrate-AbonnentInnen der Riff Reporter. Die Riff Reporter sind eine Genossenschaft von über 100 freien und unabhängigen Journalistinnen und Journalisten, die zu vielen relevanten Themen arbeiten, nicht nur zu Star Trek. Alles frei von Werbung und Trackern und recherchiert unter strengen journalistischen Standards und deshalb jedes Abo bei den Riff Reportern hilft uns, aber deshalb auch euch, denn ihr erhaltet dann Zugang zu allen vielfältigen und tiefgründigen Recherchen.

Karl Urban Und wir danken auch allen, die diesen Podcast direkt finanziell unterstützen. Hilft uns schon die Fixkosten dieses Podcasts zu decken und das wird auch langsam mehr, das freut uns sehr und wir freuen uns aber auch über weitere Unterstützer, beispielsweise könnt ihr das auf Steady machen oder auch über direkte Überweisung, dafür einfach Vertrauensfeuer an uns wenden.

Karl Urban Alle Möglichkeiten uns finanziell zu unterstützen findet ihr auf unserer Webseite astrogeo.de.

Franziska Konitzer Genau, ich würde ja auch sagen, sobald wir uns irgendwas davon, von den Unterstützungen jenseits der Fixkosten irgendwas leisten können, würden wir das auch diesem Podcast zugutekommen lassen und euch darüber informieren.

Karl Urban Natürlich.

Franziska Konitzer Aber hallo. Aber wenn euch diese Folge gefallen hat, dann hinterlasst uns doch bitte einen freundlichen Kommentar oder eine Bewertung bei iTunes, Spotify direkt auf unserer Website oder wo immer ihr diesen Podcast hört und Feedback oder Ideen für neue Themen könnt ihr uns auch auf Mastodon zukommen lassen unter astro-geo-at-chaos.social, und auf Twitter findet ihr uns als astro-geo oder ihr könnt uns eine E-Mail schreiben an redaktion-at-astro-geo.de.

Karl Urban Und zuletzt danken wir euch fürs Zuhören, wir sagen tschüss, ad astra und Glück auf, Bis zum nächsten Mal.

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