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Künstlerische Darstellung eines Gasrings Hamburger Sternwarte - Forschung: Bp-Sterne
Auswirkungen von Wind, Magnetfeld und Rotation bei heißen Sternen


Heiße Sterne sind solche mit Oberflächentemperaturen von mehr als 10000°K, also Sterne vom Spektraltyp O oder B. Von O-Sternen (mit Temperaturen größer als 30000°K) weiß man, dass diese einen starken Wind haben, dessen Ursache im heißen Strahlungsfeld dieser Sterne liegt. Der Wind ist strahlungsgetrieben. Jedes Photon überträgt einen winzigen Impuls, wenn es von einem Atom absorbiert wird. Damit übt die heiße Strahlung (das Maximum liegt im ultravioletten Spektralbereich, dem UV) auf die kühleren äußeren Schichten der Sternatmosphäre Druck aus und beschleunigt diese entgegen der Gravitation nach außen.

Da die Atome ionisiert sind, d.h. ihnen fehlen ein oder mehrere Elektronen in der äußeren Schale, sind sie über elektrische (Coulomb-)Kräfte durch Stöße gekoppelt. Nähern sich zwei Atome, so stoßen sie sich gegenseitig ab. Dadurch wird der Impuls, den einzelne Teilchen durch die Strahlung aufnehmen, auf das umgebende Gas übertragen. In der Regel bewegen sich daher alle Teilchen mit der Windgeschwindigkeit radial nach außen. Da Windgeschwindigkeiten bis zu einigen 1000 km/s erreicht werden und daher größer sind als die Fluchtgeschwindigkeit, kann das Gas das Schwerefeld des Sterns verlassen und der Stern verliert, meist jedoch nur geringe, Bruchteile seiner Masse.

Bei kühleren Sternen (Temperaturen kleiner als 10000°K) reicht der Strahlungsdruck nicht aus, um einen Wind zu erzeugen. (Der Sonnenwind hat einen anderen physikalischen Ursprung.)

Die B-Sterne liegen nun gerade in einem Übergangsbereich, wo zwar Wind vorherrscht, jedoch nicht zu größeren Massenverlusten führt. Daher treten gerade bei diesen Sternen Effekte auf, die auf dem unterschiedlichen Strahlungsdruck auf die Atome verschiedener Elemente beruhen. Die Sterne zeigen anomale chemische Häufigkeiten wenn ihre Spektren analysiert werden, also andere Elementhäufigkeiten als unsere Sonne. Da es junge Sterne sind, kann man davon ausgehen, dass diese Häufigkeitsanomalien nicht den ganzen Stern betreffen, sondern nur die äußeren Schichten. Im Allgemeinen sind die äußeren Sternschichten durch Turbulenzen so gut durchmischt, dass keine Ab- oder Anreicherungen von Elementen stattfinden können, deshalb erscheinen die meisten Sterne normal bezüglich ihrer chemischen Zusammensetzung.

Das Magnetfeld



Thursday, 18-Oct-2007 15:05:20 CEST | D.Groote