Astrophysik

Jedem Punkt im Raum wird eine Potential aufgrund der Entfernung von Graviationsquellen zugewiesen (man braucht Energie um der Graviation zu entkommen)

Unterscheidung zwischen absoluter und relativer Leuchtkraft.

Entfernungsbestimmung:

  • Parallaxe: Winkeländerung durch Erdumlauf

Hertzsprung-Russel-Diagramm:

  • Spektralklassen auf x-Achse
  • Leuchtkraft auf y-Achse

Die meisten Sterne sind auf einer Diagonalen von links oben nach rechts unten, die Hauptreihensterne. Diese sind im Zustand in dem sie Wasserstroff verbrennen. Je massenreicher ein Stern ist umso stärker ist er und umso kürzer ist seine Lebensdauer.

Stefan-Boltzmann-Gesetz:
Die Strahlungsleistung eines schwarzen Körpers ist proportional zur vierten Potenz seiner Temperatur.

ist die Stefan-Boltzmann-Konstante für einen idealen schwarzen Körper. In der Realität ist kein Strahler perfekt schwarz. ist die Oberfläche des Körpers und die Temperatur.

Wenn ein Stern kein Wasserstoff mehr über hat, sammelt sich das Helium (schwerer) in der Mitte an und fängt an zu brennen. Heliumfusion ist stärker als Wasserstoff und der Stern wird heller und größer, weil kein Gleichgewicht mit der Schwerkraft mehr herrscht. Er wird zum Roten Riesen.

Drei Wege zum Ende eines Sterns:
Weiße Zwerge: Wenn der Kern nicht mehr brennt, kollabiert der Stern. Der Stern ist extrem dicht und klein, aber sehr heiß

Supernova: Wenn ein Stern am Ende seiner Lebensdauer ist und die Fusion von schweren Elementen nicht mehr möglich ist, kollabiert er. Die Schwerkraft ist so stark, dass die Elektronen in die Protonen gedrückt werden und Neutronen entstehen. Der Stern kollabiert und explodiert in einer Supernova. Die entstehenden Neutronensterne sind extrem dicht und haben eine hohe Masse.

Schwarzes Loch: Wenn die Masse des Sterns groß genug ist, reicht die Dichte beim zusammendrücken aus um ein Schwarzes Loch zu erzeugen.