Eine Animationssequenz der Supernova des 17. Jahrhunderts im Sternbild Cassiopeia. Bildnachweis: NASA, ESA und Hubble Heritage (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration. Anerkennung: Robert A. Fesen (Dartmouth College, USA) und James Long (ESA / Hubble).

Fragen Sie Ethan: Wie viele Sterne gibt es am Nachthimmel noch?

Wir blicken in die Vergangenheit zurück, wenn wir über die Lichtjahre blicken. Was ist also anders zwischen dem, was wir sehen und dem, was wirklich da ist?

„Ich sah einen Stern explodieren und die Bausteine ​​des Universums aussenden. Andere Sterne, andere Planeten und schließlich anderes Leben. Eine Supernova! Die Schöpfung selbst! Ich war da. Ich wollte es sehen und ein Teil des Moments sein. Und Sie wissen, wie ich eines der schönsten Ereignisse im Universum wahrgenommen habe? Mit diesen lächerlichen gallertartigen Kugeln in meinem Schädel! “-Ronald D. Moore, Battlestar Galactica

Wenn wir auf das Universum schauen, gehen wir davon aus, dass das, was wir sehen, zu diesem bestimmten Zeitpunkt tatsächlich da ist. Dies ist jedoch nicht ganz der Fall. Bei den Apollo-Astronauten kam es zu Verzögerungen, da die Lichtsignale für eine Rundreise etwas mehr als zwei Sekunden brauchten. Die Marsrover müssen sich selbst robotergesteuert steuern, da die mehrminütigen Verzögerungen zu groß sind, als dass ein Mensch die Überschriften manuell ändern müsste. Wenn Sie über das Sonnensystem hinausgehen, werden die Entfernungen zu den Sternen in Lichtjahren gemessen. Das bedeutet, dass wir immer dann in die Zeit zurückblicken, wenn wir ein entferntes Objekt sehen. Woher wissen wir, dass das, was da ist, mit dem übereinstimmt, was wir sehen? Matt Lanka möchte wissen:

[H] Wie viele der von der Erde aus beobachtbaren Sterne existieren noch? Da das Licht von vielen von ihnen Hunderte, Tausende oder sogar Millionen von Lichtjahren zurückgelegt hat, ist es nicht möglich, dass viele der Sterne, die wir tatsächlich sehen, vor Jahrhunderten oder [Jahrtausenden] ausgebrannt oder explodiert sind, und das Licht (oder Fehlen davon) hat uns einfach noch nicht erreicht?

Die Antwort hängt stark davon ab, wie weit Sie schauen möchten.

Der Nachthimmel vom California Coastal National Monument aus gesehen, ähnlich dem, was menschliche Augen idealerweise sehen konnten. Bildnachweis: Bureau of Land Management, unter einer CC-by-2.0-Lizenz.

Mit dem bloßen Auge unter idealen Bedingungen - völlige Dunkelheit, keine Lichtverschmutzung, keine Wolken, kein Mond, Vollhimmel (beide Hemisphären) usw. - gibt es insgesamt etwas mehr als 9.000 Sterne, die das menschliche Auge erkennen kann. Jeder einzelne von ihnen ist jedoch in unserer eigenen Galaxie enthalten, so dass keine von diesen Millionen von Lichtjahren entfernt ist. Es gibt jedoch einige, die Tausende von Lichtjahren entfernt sind. Deneb, einer der hellsten Sterne des Himmels (und ein Scheitelpunkt des Sommerdreiecks), ist ungefähr 2.600 Lichtjahre entfernt, während der am weitesten entfernte Stern mit bloßem Auge V762 Cas mit etwas mehr als 16.000 Lichtjahren ist.

Das Sommerdreieck mit Deneb als hellem Stern links im Bild. Bildnachweis: Eric Teske unter einer CC-by-2.0-Lizenz über http://www.ericteske.com/2012/05/my-first-point-and-shoot-milky-way.html.

Aber die überwiegende Mehrheit der Sterne, die wir sehen können, ist nur ein paar hundert Lichtjahre oder noch weniger entfernt. Während wir stellaren Tod als einen plötzlichen Mechanismus betrachten, bedeutet der Lebenszyklus von Sternen in Wirklichkeit, dass es eine Reihe wichtiger Phasen gibt, die ein Stern auf seinem Weg zum Tod durchläuft. Insbesondere sie:

  • müssen sich zu einem roten Riesen ausdehnen und anfangen, Helium zu verbrennen,
  • müssen das Helium in ihrem Kern durchbrennen und beginnen Kohlenstoff zu verschmelzen,
  • verbrennen den Kohlenstoff ihres Kerns und beginnen, Sauerstoff und schwerere Elemente zu verschmelzen, bis Silizium Eisen, Nickel und Kobalt produziert,
  • und nur dann, wenn dem Kern das schmelzbare Material vollständig ausgeht, implodiert der Kern, was zu einer Supernova-Explosion führt.

Nur eine winzige Minderheit von Sternen - etwa einer von ein paar hundert - ist massereich genug, um tatsächlich plötzlich zu sterben. Der Rest bläst die äußeren Schichten ab und zieht sich über einen Zeitraum von Zehntausenden von Jahren zu einem weißen Zwerg zusammen.

Aber die massereichen Sterne sind unverhältnismäßig hell, und es ist viel wahrscheinlicher, dass wir sie sehen! Während mit bloßem Auge nur etwa neuntausend Sterne zu sehen sind, gibt es in unserer Galaxie Dutzende von Kandidaten für die nächste Supernova mit bloßem Auge. Es ist sehr schwer zu sagen, in welcher Lebensphase sich ein einzelner Stern befindet und wie nahe er an der Supernova ist. Ein Stern wie Eta Carinae oder Betelgeuse zum Beispiel ist möglicherweise bereits explodiert und hat sein Leben beendet… oder er bleibt noch hunderttausende von Jahren bestehen, während er seinen Treibstoff verbrennt. Es gibt kein katastrophales "Es geht darum zu blasen" -Signal, und im Fall von Eta Carinae könnte ein jüngster Ausbruch (ein gewaltiger Massenauswurf) im 19. Jahrhundert seine eventuelle Supernova-Explosion um eine längere Zeitspanne verzögert haben, als es Menschen gegeben haben.

Der Homunculus-Nebel rund um den Riesenstern Eta Carinae, der in unserer Milchstraße mehr als 7.000 Lichtjahre entfernt liegt. Bildnachweis: Nathan Smith (Universität von Kalifornien, Berkeley) und die NASA.

Durchschnittlich verbleibt ein Stern, der für eine Supernova bestimmt ist, zwischen einer und zehn Millionen Jahren in dieser unbestimmten, riesigen Lebensphase. Obwohl es viele Theorien gibt, wonach wir suchen könnten, wenn ein Stern der Supernova „nahe“ kommt, ist die Realität, dass der letzte, den wir in unserer Galaxie beobachteten, vor über 400 Jahren stattgefunden hat, der letzte entdeckte Überrest über ein Jahrhundert alt ist Über den Vorfahrenstern, der 1987 in einer eigenen Satellitengalaxie explodierte, ist nur sehr wenig bekannt: Die nächste Supernova, die der Mensch seit 1604 in Aktion sehen kann.

Der Überrest der Supernova 1987a befindet sich in der etwa 165.000 Lichtjahre entfernten Großen Magellanschen Wolke. Bildnachweis: Noel Carboni und der ESA / ESO / NASA Photoshop FITS Liberator.

Angesichts der Tatsache, dass der typische Supernova-Kandidatenstern, der für unsere Augen sichtbar ist, im Durchschnitt vielleicht 4.000 Lichtjahre entfernt ist und wir vielleicht 25 davon am gesamten Nachthimmel haben, gibt es nur eine Wahrscheinlichkeit von 1 bis 10% für diesen Stern Die Sterne, die wir sehen können, sind nicht mehr da. Das ist keine sehr gute Chance.

Aber was ist mit dem anderen Weg? Was ist mit neu gebildeten Sternen? Während wir gerne glauben, dass es eine Art magischen Moment gibt, in dem etwas einfach anfängt, Protonen in seinem Kern zu verschmelzen und sich „einschaltet“, um ein Stern zu werden, ist die Wahrheit, dass sich ein Stern von einem Protostern zu einem echten, echten Stern entwickelt Hauptreihenstern - Es dauert mehrere zehn Millionen Jahre, bis er auftritt.

Die Zeit, die ein Protostar - ein Stern vor der Hauptsequenz - benötigt, um zu dem zu werden, was wir als Stern erkennen, der stark von seiner Masse abhängt. Bildnachweis: Prof. Dale Gary vom New Jersey Institute of Technology.

Mit dem bloßen Auge können wir keinen dieser Protosterne sehen, da sich die Orte, an denen sie entstehen, innerhalb von Nebeln befinden: Orte wie der Orionnebel oder der Adlernebel. Diese riesigen Molekülwolkenkomplexe unterliegen einem Gravitationskollaps, aus dem Tausende neuer Sterne hervorgehen, die sich im Laufe von Millionen oder Zehntausenden von Jahren bilden. Während das Gas verdunstet, werden endlich die Sterne im Inneren freigelegt, von denen viele mit der Zeit für das bloße menschliche Auge erkennbar werden.

Eine Weitfeldansicht des Adlernebels; In der Mitte sind die „Säulen der Schöpfung“ zu sehen. Bildnachweis: T.A.Rector (NRAO / AUI / NSF und NOAO / AURA / NSF) und B.A.Wolpa (NOAO / AURA / NSF).

Aber keines von diesen blinzelt in die Welt, wo sie gesehen werden können, wenn die Sternentstehung abgeschlossen ist. Das nächste, auf das wir hoffen können, ist eine explosive Supernova, die sich für unsere bloßen Augen zeigt, wo zuvor kein Stern sichtbar war. Die beste Schätzung, die wir dafür haben, ist ... nun, was wir bisher in der gesamten Menschheitsgeschichte gesehen haben, was ein Ereignis ist, das ungefähr alle paar Jahrhunderte auftritt.

Eine Illustration von Tycho Brahe, die auf die Supernova von 1572 hinweist. Bildnachweis: Camille Flammarion, Astronomie Populaire (1880).

Wenn wir bereit sind, ein Fernglas zu verwenden, können wir von 9.000 auf etwa 200.000 Sterne aufsteigen. Wenn wir zu einem kleinen 3-Zoll-Teleskop gehen, steigt diese Zahl wieder auf etwas mehr als 5 Millionen Sterne. Und wenn wir zu einem intensiven Amateurteleskop mit einem Durchmesser von 15 Zoll gehen, können wir ungefähr 380 Millionen Sterne in unserer eigenen Galaxie beobachten, was die Chancen erheblich erhöht. Aber selbst im Durchschnitt, wenn wir alle 200 bis 400 Milliarden Sterne in unserer Galaxie betrachten, eine mittlere Entfernung von vielleicht 40.000 Lichtjahren, gibt es vielleicht nur ein paar hunderttausend, die bereits tot sind - einer von einer Million - und sie sind stark geneigt, auf der anderen Seite der Galaxie zu sein, von wo aus wir uns befinden.

So weit entfernt die Sterne auch sind, unsere Augen sind zu schwach und das Licht breitet sich zu schnell aus, als dass einer von ihnen bereits gestorben wäre, während sein Licht unterwegs ist. Es ist möglich, aber die Chancen stehen stark gegen uns.

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Dieser Beitrag erschien zum ersten Mal bei Forbes und wird Ihnen von unseren Patreon-Unterstützern werbefrei zur Verfügung gestellt. Kommentieren Sie unser Forum und kaufen Sie unser erstes Buch: Beyond The Galaxy!