Wolf-Rayet-Sterne stellen einen letzten Aktivitätsschub dar, bevor ein riesiger Stern zu sterben beginnt. Diese Sterne, die mindestens 20-mal so massereich sind wie die Sonne, „leben schnell und sterben hart“, so die NASA.
Ihr Endzustand ist berühmter; Wenn sie als Supernova explodieren und das Universum mit kosmischen Elementen besiedeln, erhalten sie die größte Aufmerksamkeit. Es ist aber auch wichtig zu sehen, wie der Stern zu diesem explosiven Stadium gelangt.
Wenn Sie einen Stern wie die Sonne betrachten, sehen Sie ein empfindliches Gleichgewicht zwischen der Schwerkraft des Sterns und der Kernfusion im Inneren, die den Druck nach außen drückt. Wenn die Kräfte ungefähr gleich sind, erhalten Sie eine stabile Masse von Schmelzelementen. Für Planeten wie unseren, die das Glück haben, in der Nähe eines stabilen Sterns zu leben, kann diese Zeit Milliarden über Milliarden von Jahren dauern.
In der Nähe eines massiven Sterns zu sein, ist jedoch wie mit dem Feuer zu spielen. Sie wachsen schnell auf und sterben so früher in ihrem Leben als die Sonne. Und im Fall eines Wolf-Rayet-Sterns gehen ihm die leichteren Elemente aus, um in seinem Kern zu verschmelzen. Die Sonne wandelt glücklich Wasserstoff in Helium um, aber Wolf-Rayets pflügen durch Elemente wie Sauerstoff, um das Gleichgewicht zu halten.
Da diese Elemente mehr Atome pro Einheit haben, erzeugt dies mehr Energie - insbesondere Wärme und Strahlung, sagt die NASA. Der Stern fängt an, Winde auszublasen, die 2,2 bis 5,4 Millionen Meilen pro Stunde (3,6 bis 9 Millionen Kilometer pro Stunde) erreichen. Mit der Zeit entfernen die Winde die äußeren Schichten des Wolf-Rayet. Dies eliminiert einen Großteil seiner Masse und gibt gleichzeitig seine Elemente frei, um sie an anderer Stelle im Universum zu verwenden.
Schließlich gehen dem Stern die Elemente aus, um zu verschmelzen (der Prozess kann nicht weiter als bis Eisen gehen). Wenn die Fusion stoppt, hört der Druck im Inneren des Sterns auf und nichts hindert die Schwerkraft daran, einzudringen. Große Sterne explodieren als Supernova. Größere sehen, dass ihre Schwerkraft so stark verzerrt ist, dass nicht einmal Licht entweichen kann, wodurch ein schwarzes Loch entsteht.
Wir müssen noch viel über die Sternentwicklung lernen, aber einige Studien im Laufe der Jahre haben Erkenntnisse geliefert. Im Jahr 2004 gab die NASA beispielsweise beruhigende Nachrichten heraus, wonach diese Stars nicht "allein sterben". Die meisten von ihnen haben laut Beobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops einen hervorragenden Begleiter.
Während dies auf den ersten Blick nur eine einfache Beobachtung ist, sagten Kosmologen, dass es uns helfen könnte, herauszufinden, wie diese Sterne so groß und hell werden. Zum Beispiel: Vielleicht ernährt sich der größere Stern (der sich in einen Wolf-Rayet verwandelt) im Laufe der Zeit von seinem Begleiter und sammelt Masse, bis er unglaublich groß wird. Mit mehr Kraftstoff brennen die großen Sterne schneller aus. Andere Dinge, die der kleinere Stern beeinflussen könnte, könnten die Rotation oder die Umlaufbahn des größeren Sterns sein.
Hier einige weitere Fakten zu Wolf-Rayets mit freundlicher Genehmigung des Astronomen David Darling:
- Ihre Namen stammen von zwei französischen Astronomen, Charles Wolf und Georges Rayet, die 1867 den ersten bekannten Stern dieser Art entdeckten.
- Wolf-Rayets gibt es in zwei Varianten: WN (Emissionslinien von Helium und Stickstoff) und WC (Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff).
- Sterne wie unsere Sonne entwickeln sich zu massiveren roten Riesen, da ihnen der Wasserstoff ausgeht, um im Kern zu brennen. Wenn diese Sterne beginnen, ihre äußeren Schichten abzuwerfen, verhalten sie sich ähnlich wie Wolf-Rayets. Sie werden also "Sterne vom Typ Wolf-Rayet" genannt, obwohl sie nicht genau dasselbe sind.
Wir haben hier im Space Magazine viele Artikel über Stars geschrieben. Hier ist ein Artikel über ein binäres Paar Wolf-Rayet-Sterne und die gute Nachricht, dass WR 104 uns nicht alle töten wird. Wir haben mehrere Episoden von Astronomy Cast über Sterne aufgenommen. Hier sind zwei, die Sie vielleicht hilfreich finden: Episode 12: Woher kommen Baby-Stars und Episode 13: Wohin gehen Sterne, wenn sie sterben?
