Am zweiten Kurstag beschäftigten wir uns mit der Frage, wie genau eigentlich Sterne entstehen und was sie am Leuchten hält. Besonders zum zweiten Punkt gab es zum Teil unerwartete Wendungen…
Die Geburtsstätten von Sternen sind sehr weit ausgedehnte Gaswolken, die überwiegend aus Wasserstoff bestehen, aber auch mit anderen ‚Spurenelementen‘ angereichert sein können. Die Ausdehnung dieser galaktischen Wolken kann durchaus mehrere zig Lichtjahre umfassen. Sie können auch von Sternen aus ihrer Nachbarschaft zum Leuchten angeregt werden; dann strahlen sie aufgrund des dominierenden Wasserstoffs zu meist in dezentem Rot von variabler Helligkeit.
Diese Wasserstoff-Wolken sind nicht homogen aufgebaut, sondern bestehen aus Bereichen sehr unterschiedlicher Dichte. In den Regionen höherer Dichte können sich dann durch die verstärkte Massenanziehung immer größere und heißere Sternkerne, sogenannte Protosterne, herausbilden. Diese Protosterne sind jedoch für das menschliche Auge unsichtbar, da sie vorwiegend im infraroten Spektralbereich strahlen und der Rest sichtbarer rötlicher Aura vom umgebenden Sternennebel verschluckt wird.
Mit zunehmender Kontraktion des Protosterns entsteht dann ein sogenannte Vorhauptreihenstern. Dieser Übergang tritt dann ein, wenn die durch die gravitative Kontraktion entstehende ansteigende Wärmeentwicklung den inneren Sternaufbau umwandelt: Denn Protosterne benutzen für den Wärmetransport von innen nach nach außen die sogenannte Konvektion. Im Inneren von Protosternen befinden sich also Konvektionsschleifen, die von der kühleren Oberfläche bis zu ihrem heißen Kern herunterreichen. Sie werden daher als vollkonvektiv bezeichnet. Dies ändert sich beim Übergang zum Vorhauptreihenstern; denn bei ihm bildet sich um den Kern eine radiative Zone aus, in der zunächst die Strahlung den Wärmetransport nach außen übernimmt. Erst in den oberen Bereichen unterhalb der Sternoberfläche beginnt dann eine konvektive Zone.
Das Gemeinsame, welches Proto- und Hauptreihensterne miteinander verbindet, ist ihre Energiegewinnung: Im Gegensatz zu ’normalen‘ Sternen wie unserer Sonne gibt es aufgrund der geringeren Kerntemperaturen noch keine Kernfusion, sondern sie beziehen ihre Energie aus der gravitativen Kompression, die den Kern von Proto- und Vorhauptreihensternen aufheizt: Die Kelvin-Helmholtz-Kontraktion. Typische Repräsentanten dieser Sternenklasse sind die sogenannten T-Tauri-Sterne. Es sind sehr ungestüme Burschen, die häufig von leuchtenden Nebeln umgeben sind (Herbig-Haro-Objekte) und sogar Materiejets aufweisen können!
Erst, wenn im Fortschreiten der gravitativen Sternkompression bzw. -Kontraktion die Kerntemperatur die kritische Marke von ca. 15 Millionen Grad übersteigt, beginnt im Kern ein neuer Energieumwandlungsprozess: Die Fusion von Wasserstoffkernen zu Helium. Dann ist es geschafft: Der Stern ist nun ein echter Hauptreihenstern – und kann nun auch im für uns sichtbaren Wellenlängenbereich beobachtet werden!
