Sonnenentwicklung im HRD

Hallo,

nachdem die Sonne auf dem AGB thermische Pulse vollführt ist mir nicht ganz klar, durch welchen Mechanisum sie zu einem Weißen Zwerg wird.

Das Brennen auf dem AGB geschieht in 2 Schichten, nämlich in der H-Schicht wird 4H–> He, in der darunterliegenden Schicht wird He zu C/O verbrannt. Wie ist der Massenverlust der Hülle nun zu erklären? Warum setzt das Brennen des C/O Kerns nicht ein?

Viele Dank

Hallo Fragewurm,

Ich verstehe immer nur Allgemeine Geschäfts-Bedingungen ?!?!

MfG Peter(TOO)

Hallo,

nachdem die Sonne auf dem AGB thermische Pulse vollführt ist
mir nicht ganz klar, durch welchen Mechanisum sie zu einem
Weißen Zwerg wird.

Das wird sie solange nicht, wie sie noch Kernfusion irgendwelcher Art ausführt.

Das Brennen auf dem AGB geschieht in 2 Schichten, nämlich in
der H-Schicht wird 4H–> He, in der darunterliegenden
Schicht wird He zu C/O verbrannt. Wie ist der Massenverlust
der Hülle nun zu erklären?

Was passiert mit dem therm. dyn. Gleichgewicht des Sterns, bzw. welche Konsequenzen hat die Beibehaltung des therm.dyn. Gleichgewichts, wenn die Energieerzeugung sich nach außen verlagert? Welchen Einfluß hat das auf die Oberflächengravitation? Wie sieht es mit Strahlungsdruck aus?

Warum setzt das Brennen des C/O
Kerns nicht ein?

Überlege Dir, was die Voraussetzungen sind, eine entsprechende Kernfusion zu starten und ob die in der Sonne erfüllt werden können.

In der Tat hört sich das genau wie die Übungsaufgaben an, die ich auch gerade stellen würde :o.

Im übrigen empfehle ich sehr den Kartunnen. Eine Anschaffung, die man nicht bereut.

Gruß,
Ingo

Ich verstehe immer nur Allgemeine Geschäfts-Bedingungen ?!?!

AGB = Asymptotic Giant Brunch

komplett OT
Hi,

AGB = Asymptotic Giant Brunch

Den habe ich bisweilen an meinen besseren Wochenenden

You made my day :smile: Was ein u statt a doch machen kann…

Gruß,
Ingo

nachdem die Sonne auf dem AGB thermische Pulse vollführt ist
mir nicht ganz klar, durch welchen Mechanisum sie zu einem
Weißen Zwerg wird.

Das wird sie solange nicht, wie sie noch Kernfusion
irgendwelcher Art ausführt.

Ok, d.h während der AGB-Phase ist der Massenverlust so groß, dass nur noch der inaktive C/O Kern übrigbleibt.
Wodurch wird dieser Verlust vorangetrieben? Ich lese was von Staubwinden, aber die Gashülle wird doch gravitativ zusammengehalten, warum sollte sich die Hülle aufeinmal verabschieden?

Das Brennen auf dem AGB geschieht in 2 Schichten, nämlich in
der H-Schicht wird 4H–> He, in der darunterliegenden
Schicht wird He zu C/O verbrannt. Wie ist der Massenverlust
der Hülle nun zu erklären?

Was passiert mit dem therm. dyn. Gleichgewicht des Sterns,
bzw. welche Konsequenzen hat die Beibehaltung des therm.dyn.
Gleichgewichts, wenn die Energieerzeugung sich nach außen
verlagert?

Gute Frage, was ist denn kennzeichnend für das thermodynamische Gleichgewicht, in diesem Fall? Könnte mir vorstellen, dass je weiter außen das Brennen geschieht, umso geringer ist die Brennleistung, weil die Temperatur zur Oberfläche abnimmt. Hieraus würde ein geringerer Strahlungsdruck resultieren.

Welchen Einfluß hat das auf die
Oberflächengravitation? Wie sieht es mit Strahlungsdruck aus?

Da der Druck im hydrostat.Gleichgwicht die Gravitation balanciert, würde das heissen, dass die Hülle Richtung Zentrum kollabiert.

Warum setzt das Brennen des C/O
Kerns nicht ein?

Überlege Dir, was die Voraussetzungen sind, eine entsprechende
Kernfusion zu starten und ob die in der Sonne erfüllt werden
können.

Nein, in der Sonne wird diese Brennphase nicht gestartet, weil die Masse des WZs zu gering ist um durch kontraktion die Zündtemperatur zu erreichen, also ähnliches Szenario wie bei Braunen Zwergen, die ja die Zündtemperatur für das Wasserstoffbrennen nicht erreichen.

In der Tat hört sich das genau wie die Übungsaufgaben an, die
ich auch gerade stellen würde :o.

Versteh nicht ganz, sind Sie ein Prof.?

Im übrigen empfehle ich sehr den Kartunnen. Eine Anschaffung,
die man nicht bereut.

Hab ich nicht gefunden, habe den Kippenhahn Weigert gelesen, aber dort finde ich auch keine befriedigende Erklärung

Gruß,

ebenfalls Gruß

Den habe ich bisweilen an meinen besseren Wochenenden

haha…hab ich ja gar nicht gesehen, wahrscheinlich hatte ich an essen gedacht oder so…

aber so ein giant brunch ist was gutes… :smile:

Salut,

nachdem die Sonne auf dem AGB thermische Pulse vollführt ist
mir nicht ganz klar, durch welchen Mechanisum sie zu einem
Weißen Zwerg wird.

Das wird sie solange nicht, wie sie noch Kernfusion
irgendwelcher Art ausführt.

Ok, d.h während der AGB-Phase ist der Massenverlust so groß,
dass nur noch der inaktive C/O Kern übrigbleibt.

Im Prinzip ja. Ein WZ kann aber auch He enthalten.

Wodurch wird dieser Verlust vorangetrieben? Ich lese was von
Staubwinden, aber die Gashülle wird doch gravitativ
zusammengehalten, warum sollte sich die Hülle aufeinmal
verabschieden?

AGB-Sterne sind vor allem eines: groß - rote Riesen eben. Da sich die
Masse des Sternes, wenn er von der HR zum AGB wandert naturgemäßt
nicht entscheidend ändert, ist folglich die Oberflächenbeschleunigung
nur noch sehr klein im Vergleich zum HR-Stadium. Die Sternenwinde

Das Brennen auf dem AGB geschieht in 2 Schichten, nämlich in
der H-Schicht wird 4H–> He, in der darunterliegenden
Schicht wird He zu C/O verbrannt. Wie ist der Massenverlust
der Hülle nun zu erklären?

Wir haben also effektiv ZWEI Energiequellen im Stern: das He-Brennen
im Kern und das H-Brennen in einer Schale um den Kern herum. Zusammen
ist das deutlich mehr Energie, die der Stern nun produziert, der
Strahlungsdruck steigt. Gleichzeitig ist das H-Brennen weiter außen,
was eine gewisse Temperatur per se erfordert, d.h. die Temperatur des
Gases bei einem festen, aber beliebigem Radius r ist auch höher im
Vergleich zum HR-Stadium --> Gasdruck ist ebenfalls höher. Beides
Zusammen führt zu der Expansion, die den AGB-Stern so groß sein läßt.

Was passiert mit dem therm. dyn. Gleichgewicht des Sterns,
bzw. welche Konsequenzen hat die Beibehaltung des therm.dyn.
Gleichgewichts, wenn die Energieerzeugung sich nach außen
verlagert?

Gute Frage, was ist denn kennzeichnend für das
thermodynamische Gleichgewicht, in diesem Fall? Könnte mir
vorstellen, dass je weiter außen das Brennen geschieht, umso
geringer ist die Brennleistung, weil die Temperatur zur
Oberfläche abnimmt. Hieraus würde ein geringerer
Strahlungsdruck resultieren.

Eher nicht. siehe oben. Es wird ja von unten zusätzlich geheizt. Das
überkompensiert den Effekt, daß die Dichte an sich etwas geringer
ist.

Welchen Einfluß hat das auf die
Oberflächengravitation? Wie sieht es mit Strahlungsdruck aus?

Da der Druck im hydrostat.Gleichgwicht die Gravitation
balanciert, würde das heissen, dass die Hülle Richtung Zentrum
kollabiert.

Dann wären es sicher keine Riesensterne. Die
Oberflächenbeschleunigung ist aber in jedem Fall g = GM/R^2 - bei
Riesensternen folglich extrem viel kleiner, da die Masse gleich
bleibt, wenn sie von der HR abbiegen.

Quizfrage zum therm.dyn. Gleichgewicht: welches Vorzeichen hat die
Wärmekapazität eines Sterns, wenn man als Temperatur die
Oberflächentemperatur betrachtet? dQ = M c dT
Wie reagiert die Oberflächentemperatur eines Sterns, wenn ich ihn
bspw. von außen mittels eines gigantischen Lasers heizen würde?

Warum setzt das Brennen des C/O
Kerns nicht ein?

Überlege Dir, was die Voraussetzungen sind, eine entsprechende
Kernfusion zu starten und ob die in der Sonne erfüllt werden
können.

Nein, in der Sonne wird diese Brennphase nicht gestartet, weil
die Masse des WZs zu gering ist um durch kontraktion die
Zündtemperatur zu erreichen, also ähnliches Szenario wie bei
Braunen Zwergen, die ja die Zündtemperatur für das
Wasserstoffbrennen nicht erreichen.

ja. Bzw. ein WZ kann nicht weiter kontrahieren - und sich somit nicht
genügend aufheizen - da das Pauli-Prinzip der Elektronen eine weitere
Kontraktion verbietet.

In der Tat hört sich das genau wie die Übungsaufgaben an, die
ich auch gerade stellen würde :o.

Versteh nicht ganz, sind Sie ein Prof.?

Nö. Aber ich leite seit 1 1/2 Jahren die Übungen zur Astrophysik für
meinen Prof. Und d.h. auch, daß ich mir die Übungsaufgaben ausdenke
und die Klausur (mit) entwerfe.
Und ich hatte Peters Anspielung auf AGBs im ersten Moment als
Anspielung auf die AGB von w-w-w bzgl. Hausaufgabenhilfe verstanden.

Im übrigen empfehle ich sehr den Kartunnen. Eine Anschaffung,
die man nicht bereut.

Hab ich nicht gefunden, habe den Kippenhahn Weigert gelesen,
aber dort finde ich auch keine befriedigende Erklärung

Schreibfehler meinerseits: Karttunen: ISBN 978-3540341437 Buch anschauen

Gruß und gute Nacht,
Ingo

Quizfrage zum therm.dyn. Gleichgewicht: welches Vorzeichen hat die
Wärmekapazität eines Sterns, wenn man als Temperatur die
Oberflächentemperatur betrachtet? dQ = M c dT
Wie reagiert die Oberflächentemperatur eines Sterns, wenn ich ihn
bspw. von außen mittels eines gigantischen Lasers heizen würde?

Schätze, dass die Temperatur zunehmen wird, da Energie in das Gas gepumpt wird. Maxwellverteilung würde sich in Richtung höherer Geschwindigkeiten verschieben.

Sterne haben bekanntlich negative Wärmekapazitäten, d.h bei Energiezufuhr sinkt die Temperatur, bzw.Stern dehnt sich aus.
—> Virialsatz

Also, das ist sozusagen der Mechanismus, der für das Anwachsen zum Roten Riesen verantwortlich ist? Das würde bedeuten, dass die Energieerzeugung aus Kontraktion des He-Kerns und des H-Schalenbrennens mehr Energie freisetzt, als zentrales Wasserstoffbrennen auf der HR.

Eine andere Frage betrifft das Abkühlverhalten des WZs:

Nach dem der Zwerg keine nucleare Energiequelle mehr zur Verfügung hat, erleidet er an der Oberfläche einen Energieverlust in Form von Leuchtkraft. L = -dW/dt

Woher kommt diese Leuchtkraft? Ein Stern hat im wesentlichen 2 Energiereservoirs (ohne Fusion) = Innere Energie und die Gravitationsenergie.

Da der Stern aufgrund des Pauliverbots nicht kontrahieren darf, Kern ist ja entartet, kann die Energie ja nur durch die Abnahme der Inneren Energie herkommen: Also werden z.B die Ionen langsamer? --> WZ kühlt?

In meinem Skript steht: Die gesamte Gravitationsenenergie geht in die Fermienergie, die Abstrahlung wird aus der th. Energie der Ionen gedecktm die Temp. sinkt.

Verstehe nicht ganz, wie der WZ überhaupt Gravitationsenergie freisetzen kann?

Salut,

Quizfrage zum therm.dyn. Gleichgewicht: welches Vorzeichen hat die
Wärmekapazität eines Sterns, wenn man als Temperatur die
Oberflächentemperatur betrachtet? dQ = M c dT

Sterne haben bekanntlich negative Wärmekapazitäten, d.h bei
Energiezufuhr sinkt die Temperatur, bzw.Stern dehnt sich aus.
—> Virialsatz

Genau. Hätten sie das nicht, wären sie nicht stabil und würden bei Entstehung in einer einzigen großen Explosion all ihren Wasserstoff umsetzen, weil Energieausbeute ~T^haste-nicht-gesehen

Also, das ist sozusagen der Mechanismus, der für das Anwachsen
zum Roten Riesen verantwortlich ist? Das würde bedeuten, dass
die Energieerzeugung aus Kontraktion des He-Kerns und des
H-Schalenbrennens mehr Energie freisetzt, als zentrales
Wasserstoffbrennen auf der HR.

Genau.

Gruß,
Ingo

Salut,

Eine andere Frage betrifft das Abkühlverhalten des WZs:

Nach dem der Zwerg keine nucleare Energiequelle mehr zur
Verfügung hat, erleidet er an der Oberfläche einen
Energieverlust in Form von Leuchtkraft. L = -dW/dt

Yup.

Woher kommt diese Leuchtkraft? Ein Stern hat im wesentlichen 2
Energiereservoirs (ohne Fusion) = Innere Energie und die
Gravitationsenergie.

Da der Stern aufgrund des Pauliverbots nicht kontrahieren
darf, Kern ist ja entartet, kann die Energie ja nur durch die
Abnahme der Inneren Energie herkommen: Also werden z.B die
Ionen langsamer? --> WZ kühlt?

Ja.

In meinem Skript steht: Die gesamte Gravitationsenenergie geht
in die Fermienergie, die Abstrahlung wird aus der th. Energie
der Ionen gedecktm die Temp. sinkt.

Genau.

Verstehe nicht ganz, wie der WZ überhaupt Gravitationsenergie
freisetzen kann?

Kann er nicht, weil - wie Du richtig schreibst - das Pauli-Verbot eine weitere Kontraktion verbietet. Allerdings muß natürlich ersteinmal der Rote Riese auf Größe des WZ schrumpfen, wenn er keine Fusion mehr leisten kann. Bei dieser Kontraktion des Kerns des Roten Riesen zum Radius des WZ wird jede Menge Grav.energie in therm. Energie umgewandelt - ein Teil geht natürlich in kin. Energie (Virialsatz) und führt u.a. zum Auswurf der Hülle. Aber der anfängliche WZ hat Oberflächentemperaturen die durchaus 100000K erreichen können.

Gruß,
Ingo