Diskussion:WR 102ka

Weiß nicht mehr, wie ich hierher gefunden habe. Hatte nach einem LBV gegoogelt...

100 Sonnendurchmesser? Ein Wolf-Rayet-Stern??? Manchmal stehen in der Wikipedia ganz schöne Märchen! Das kann nämlich irgendwie nicht sein. Heiße Sterne müssen nicht groß sein, um leuchtkräftig zu sein. Nehmen wir mal an, die 3,2E6 Sonnenleuchtkräfte stimmen. Das macht eine bolometrische Helligkeit von -11,5. Trägt man den Stern mit seiner geschätzen Oberflächentemperatur von 50.000K ins HR-Diagramm ein, liegt er damit knapp unter der Humphreys-Davidson-Grenze links neben der Hauptreihe. Das paßt soweit zusammen. Rechnen wir mal weiter. Die Leuchtkraft ist proportional zur 4. Potenz der Temperatur und zum Quadrat des Radius (von mir aus auch Durchmesser). Also: L~T^4*r². Das kann man sich nach r umfriemeln und wenn man für die Sonne T=5780K einsetzt kommt da raus:

r = sqrt ( 3.2E6 / (50000/5780)^4 ) = 24

Der Stern hat also 24 Sonnendurchmesser! Das ist so ungefähr die Größenordnung, wie man sie von den heliumbrennenden Roten Riesen kennt (Arktur, Alpha Ari, Beta Cet, Beta UMi, ...). Ganz einfach. Punkt.

Und seid vorsichtig mit Euren "nach-oben-offenen-Sternmassen-Behauptungen"! Die Humphreys-Davidson-Grenze schneidet die Hauptreihe in der Spektralklasse O3 bei etwa -12m5 (abzüglich bol. Korrektur also visuell -8m5). Aus diversen Beobachtungen in Sternhaufen (Doppelsternsysteme usw.) liegt danach der "dickste" bis jetzt beobachtete O3V-Stern bei ca. 100 Sonnenmassen. Alles drüber sind Märchen (die kommen auf dem KiKa immer sonntags)!

Zur Wissenschaft zurück: WR-Sterne sind keine Hyperriesen, sondern deren übriggebliebenen Kerne! Weil die Entwicklung folgende ist:

1. Ein Massereicher Hauptreihenstern (40..100 MSonne) "verbrennt" im Kern Wasserstoff zu Helium, wegen seiner hohen Leuchtkraft gibt es hier schon hohen Massenverlust (1E-6 / Jahr). Während der Hauptreihe dehnt sich der Stern schon deutlich aus und kühlt sich ab. Das ist eine Folge der Reaktionen im Kern, aus 4*H wird 1*He. Das ist eine Volumenverminderung, gleichzeitig sinkt der Anteil H im Gas. Das muß der Stern durch Kontraktion des Kerns (Erhöhung Temperatur/Druck) ausgleichen, um die Fusionsrate und sein hydrostatisches Gleichgewicht aufrecht zu halten. Die absolute Energiefreisetzung steigt dabei mit der Zeit aber leicht an, so daß der Stern insgesamt schon auf der Hauptreihe etwas an Helligkeit gewinnt. Er wandert nach rechts innerhalb der Hauptreihe und erreicht am Ende des Wasserstoffbrennens im Kern rechts den Austrittspunkt aus der Hauptreihe (=TAMS). 2. Wasserstoffbrennen verlischt, wegen der Konvektion im Kern bei Sternen mit mehr als 1,15 Sonnenmassen geschieht das ziemlich schlagartig. Kern kontrahiert nun => Temperaturumkehrpunkt. Der Stern wandert kurz zurück in die Hauptreihe zu hohen Temperaturen. Die freigesetzte Energie ist nun kurzfristig freigesetzte potentielle Energie. 3. Wasserstoff-Schalenbrennen setzt ein, nach kurzer weiterer Kontraktion auch das Heliumbrennen im Kern (und zwar "weich" ohne Heliumflash). Der Stern wird zum Überriesen Leuchtkraftklasse Ia oder 0. Die damit folgende Leuchtkraftsteigerung bringt den Stern früher oder später über die Humphreys-Davidson-Grenze, wodurch er instabil wird (LBV, Large Blue Variable) und mit heftigsten Sternwinden bzw. Eruptionen (-> Eta Cariae) Masse aus seiner Hülle abstößt. 10 Sonnenmassen bei einem Ausbruch sind hier durchaus normal. Dadurch wird er leichter und seine Helligkeit sinkt. Das passiert so lange, bis er wieder "stabil" ist. 4. Je massereicher der Stern war, um so mehr Masse wird er abstoßen, um wieder sein hydrostatisches Gleichgewicht zu finden. Unterstellen wir, daß der Kern ~1/3 der ürsprünglichen Masse hat (und jetzt ja aus Helium besteht), wird der Stern zuerst die Hülle aus Wasserstoff abstoßen. Irgendwann ist die so dünn, daß das Schalenbrennen verlischt und auch diese Schicht abgeweht wird. Und villeicht sogar noch was vom ürsprünglichem Kern. Der Stern hat jetzt 2/3 seiner Masse verloren! Wegen des sinkenden Drucks im Kern wandert das Heliumbrennen der ursprünglichen Kernregion weiter nach innen und fertig ist der Wolf-Rayet-Stern.

Wie man sieht, ist der WR-Stern der Kern (aus Helium) des frühreren Hauptreihensterns und eigentlich wieder aufgebaut, wie ein Hauptreihenstern - halt aus Helium mit einem heliumbrennenden Kern. Trägt man die bekannten WR-Sterne ins HR-Diagramm ein, liegen sie etwa parallel zur Hauptreihe - nur ein Stückchen links daneben mit einem Drittel der Ursprungsmasse und höheren Temperaturen.

Und übrigens: Wie man auch sieht, passen die "Gebärden" von Eta Carinae zu Punkt 3. Das Märchen von der jederzeit möglichen Hypernova mit dem darauf folgenden Weltuntergang schickt ihr nach Hollywood. Hätte schon 'n Titel: "Armageddon 2", Bruce Willis wird den Stern mit einer Stange Dynamit sprengen und einen Schutzschild aus Blei vor die Erde legen (wegen der Gamma-Strahlung). Eta Car ist ein ganz normaler LBV wie S Dor oder P Cyg und wird sich wohl vor unseren Augen gerade in einen WR-Stern verwandeln.

14.03.2009, alex.friedo@gmx.de

Diskrepanzen

Hier wird die Masse WR 102ka mit 10 - 50 Sonnenmassen angegeben, bei Liste der massereichsten Sterne mit 175, bitte klarstellen --Jörgens.Mi ^Diskussion 06:36, 27. Apr. 2016 (CEST)