Der Astronom Carl Sagan sagte einmal, dass wir aus Sternenstaub bestehen. Interessanterweise ist dies tatsächlich eine sehr genaue Aussage.
Nicht nur Menschen bestehen aus Sternenmaterie, sondern auch alles, was wir um uns herum sehen, wie alles im Sonnensystem und in der Galaxie. Die Elemente, aus denen unsere Körper und alle Planeten bestehen, wurden in den Kernen massereicher Sterne geschaffen.
Als das Universum vor 13,8 Milliarden Jahren im Urknall entstand, waren die Bedingungen zu extrem, als dass gewöhnliche Materie entstehen könnte.
Die Temperaturen waren zu hoch, als dass sich einzelne Quarks zu Neutronen und Protonen verbinden konnten. Aber in den ersten Minuten seiner Existenz kühlte das Universum so weit ab, dass Quarks die ersten Protonen und Neutronen bildeten.
Es dauerte jedoch weitere 380.000 Jahre, bis alles soweit abgekühlt war, dass sich die ersten Atome bildeten. Sobald dies geschah, begann das Universum so zu werden, wie wir es kennen.
Die ersten Materieatome bestanden fast ausschließlich aus Wasserstoff mit geringen Mengen an Helium und Lithium. Trotzdem wissen wir, dass unser Universum jetzt viele andere Elemente enthält.
Insgesamt gibt es 118 Elemente, von denen 92 in der Natur vorkommen, um genau zu sein. Wasserstoff ist das einfachste und am häufigsten vorkommende Element im Universum, und alle anderen Elemente leiten sich von Wasserstoff ab.
Um Wasserstoff in schwerere Elemente umzuwandeln, mussten Sterne entstehen. Sterne bestehen fast ausschließlich aus Wasserstoff, aber in ihren Kernen wird Wasserstoff durch den Prozess der Kernfusion aktiv in schwerere Elemente wie Kohlenstoff und Sauerstoff umgewandelt.
Massereichere Sterne können den Fusionsprozess weiter unten im Periodensystem fortsetzen als massearme Sterne.
Die massereichsten Sterne sind in der Lage, schließlich Eisen in ihren Kernen zu erzeugen.
Aber sobald das passiert, ist der Stern dem Untergang geweiht. Die Fusion von Eisen erfordert mehr Energie als freigesetzt wird, und so beginnt Eisen, die Energie des Sterns zu absorbieren.
Die Sagan-Zahl ist die Anzahl der Sterne im beobachtbaren Universum. Diese Zahl ist ziemlich gut definiert, weil wir wissen, was die Sterne sind und was das beobachtbare Universum ist, aber ihr Wert hat sich periodisch geändert.
Carl Sagan schätzte ihn 1980 auf 10 Sextillionen. Im Jahr 2003 wurde es auf 70 Sextillionen (7 × 1022) geschätzt. Im Jahr 2010 wurde es auf 300 Sextillionen (3 × 1023) geschätzt.
Wenn dies geschieht, übernimmt die enorme Schwerkraft des Sterns und der Stern kollabiert. Der Kern des Sterns wird so stark komprimiert, dass die Abstoßungskräfte zwischen den Atomen überwunden werden.
Protonen und Elektronen verschmelzen zu Neutronen. Schließlich besteht der Kern fast ausschließlich aus Neutronen und wird zu einem sogenannten Neutronenstern.
Der Rest des Sterns kollabiert weiter, bis er vom Neutronenstern abprallt. Das Ergebnis ist eine riesige Explosion, die als Supernova bezeichnet wird.
Bei einer Supernova-Explosion wird so viel Energie freigesetzt, dass Eisen zu noch schwereren Elementen wie Gold und Silber verschmolzen werden kann.
Wenn Sterne eines Tages aufhören zu sterben, werden die Elemente, die sie erschaffen, in ihren Kernen eingeschlossen bleiben. Damit die Zutaten von Planeten und Leben ins All gelangen, müssen die Sterne explodieren.
Unsere bloße Existenz wird nur durch die Gesetze der Physik ermöglicht, die die Lebenszyklen der Sterne bestimmen. Ohne Sterne und Supernovae wäre das Universum nichts weiter als eine riesige Wolke aus Wasserstoff.
Die Atome, aus denen buchstäblich alles besteht, was wir sehen, einschließlich uns selbst, wurden einst in den Kernen massereicher Sterne gebildet.
2022-09-29 08:57:50
Autor: Vitalii Babkin