Der Stern Beteigeuze, der zu einem Schwarzen Loch werden könnte

[Bynaus]

(Es reichen natürlich auch 4-5 Sonnenmassen damit ein Stern zu einem schwarzen Loch wird, aber bei einer Supernovaexplosion wird ja ein beachtlicher Teil der Masse in den Raum geschleudert)

Man muss bei diesen "wieviel Masse brauchts damit ein Schwarzes Loch / Neutronenstern entsteht"-Zahlen immer aufpassen: Die Masse des Sterns ist nicht gleich die Masse des entstehenden Objekts.

Seitens des Objekts ist es klar:
- Ist es über 1.4 Sonnenmassen schwer, kann es kein Weisser Zwerg mehr sein und wird ein Neutronenstern.
- Bei Neutronenstern / SL ist die Grenze nicht so klar, dort liegt sie wohl irgendwo bei 3 Sonnenmassen.

Nun stellt sich die Frage, wie schwer ein Stern sein muss, damit er einen z.B. 1.2 Sonnenmassen schweren Kern hat. Erschwerend kommt noch dazu, dass bei sehr grossen Sternen über die Lebensdauer eine Menge Masse durch den heftigen Sternwind verloren geht, noch vor der Rote-Riesen Phase (wie du auch schon angedeutet hast). Im Extremfall verlieren diese Sterne ihre gesamte Wasserstoffhülle, so dass man direkt auf den heissen Kern sieht (sog. Wolf-Rayet-Sterne). Weiter hängt die Grösse des kollabierenden Kerns im Vergleich zur Gesamtmasse von der Metallizität ab, also dem Anteil schwerer Elemente (je mehr, desto kleiner der Kern).

Ich hab jetzt nochmals nachgeschaut in einem Review-Paper zum Thema (Wallerstein, 1997: "Synthesis of the elements in stars: forty years of progress") Bei sonnenähnlicher Metallizität erzeugen Sterne bis hinauf zu einer Startmasse von 9 Sonnenmassen Weisse Zwerge des CO-Typs. 9-11 Sonnenmassen ergeben Weisse Zwerge des ONe-Typs. Erst darüber entstehen Neutronensterne, das heisst, erst ab 11 Sonnenmassen Startmasse (Startmasse = Masse bei Alter 0) gibt es überhaupt eine Supernova Typ II ("Kernkollaps"). Bei Sternen über 50 Sonnenmassen gibt es gar keine Riesenphase: der Stern geht direkt in die Supernova über. Ob dies nun aber auch die Grenze zwischen Neutronenstern-bildenden / SL-bildenden Sternen ist, ist schwierig zu sagen und nicht gut bekannt. Die fehlende Riesen-Phase bei sehr massiven Sternen hilft aber sicherlich bei der Bildung des SL, weil dann mehr Masse für den Kollaps zur Verfügung steht.

Thus, a secure theoretical mapping between initial main-sequence mass and final NS or BH mass is not presently available (although, see Timmes et al., 1996 for an encouraging effort), and the critical initial mass Mcrit which separates stars that form NS remnants from those that form BH remnants is not known.

Als "wahrscheinlichste" Masse für den Übergang zwischen NS / SL gibt er dann eine Schätzung von ca. 40 Sonnenmassen Startmasse ab.

Was heisst das nun für Beteigeuze? Daraus, dass Beteigeuzes Masse mit 14 Sonnenmassen angegeben wird, kann man jetzt nicht einfach schliessen, dass daraus kein Schwarzes Loch werden wird: es könnte ja auch sein, dass der Stern schon sehr viel von seiner Masse verloren hat. Anderseits befindet er sich in seiner Riesen-Phase, womit er mit deutlich unter 50 Sonnenmassen begonnen haben muss, womit die Entstehung eines SL zwar nicht ausgeschlossen, aber immerhin doch recht unwahrscheinlich ist.

Wenn man nun den nächsten Stern zur Erde sucht, der sicher ein Schwarzes Loch bilden wird, nimmt man sich nochmals die Liste der massivsten Sterne

List of most massive stars - Wikipedia, the free encyclopedia

vor und schaut, welcher davon über 40 Sonnenmassen hat und der Erde am nächsten ist. Dann kommt man auf Sterne wie Theta-1-Orionis, ein sehr junger Stern im Orion-Nebel, oder auch Alnilam, ein anderer Stern im Orion (jeweils ca. 1500 LJ von der Erde entfernt).

[McWire]

@Bynaus

Ich meinte ja nicht die Startmasse, sondern die augenblicklich gemessene Masse im roten Riesenstadium.
Man muss aber schon 10+ Sonnenmassen haben, damit überhaupt ein SL entsteht.
In der Wiki stand was von 50 Sonnenmassen (vermutlich als Startmasse).

Allerdings gehts ja darum welche Sterne uns aktuelle bedrohen und das ist nur bei roten Riesensternen der Fall oder extrem massereichen blauen Riesensternen der Fall und da gibts m.E. keinen der näher als Beteigeuze ist.

[Bynaus]

Allerdings gehts ja darum welche Sterne uns aktuelle bedrohen

Wie heißt der zur Sonne nächste Stern, der zu einem Schwarzen Loch werden könnte?

Beteigeuze bedroht uns im Übrigen auch nicht. Viel zu weit weg...

[McWire]

Beteigeuze bedroht uns im Übrigen auch nicht. Viel zu weit weg...

Solange uns der Jet nicht erwischt und dannach sieht es bei Beteigeuze ja momentan nicht aus, wäre eine Supernova-Explosion in 450 Lj Entfernung kein besonders großes Problem.

Die meistens anderen roten Riesen in der unmittelbaren Nähe (wobei Arktur m.E. der absolut nächste ist) werdne eh keine Supernova bilden.

[elfcrystal]

Seitens des Objekts ist es klar:
- Ist es über 1.4 Sonnenmassen schwer, kann es kein Weisser Zwerg mehr sein und wird ein Neutronenstern.
- Bei Neutronenstern / SL ist die Grenze nicht so klar, dort liegt sie wohl irgendwo bei 3 Sonnenmassen.

Ich meine, mich ebenfalls an so etwas erinnern zu können. 1,4 Sonnenmassen stellt jedenfalls schon einmal die Grenze dar, ob weißer Zwerg oder Neutronenstern. Die Grenze zwischen NS und SL scheint da wesentlich stärker zu variieren.

Beteigeuze bedroht uns im Übrigen auch nicht. Viel zu weit weg...

Gerade, wenn man mal auf uns Menschen, d.h. im hier und jetzt achtet und dazu die Ausrichtung der Jet-Pole berücksichtigt. Und auch auf längerem Zeitraum gesehen scheint uns keine Gefahr zu drohen, solange sich wirklich kein Schwarzes Loch bildet... da ist das Schwarze Loch in der Mitte unserer Galaxie wahrscheinlich noch gefährlicher... nun, es kommt soweiso darauf an, ob wir ein starres, unbewegliches SL beobachten, oder ein rotierendes, einen Eigenimpuls aufweisendes Schwarzes Loch, was sich durchaus fortzubewegen weiß (soweit ich das noch richtig in Erinnerung habe) und sich deshalb schon alleine nähern könnte. Hinzu kommt natürlich die Verzerrung der Gravitation und "Einsaugen" von Materie über die Akkretionsscheibe.

[LuckyGuy]

Starre, unbewegliche SL gibt es gar nicht, weil es im All grundsätzlich keine unbeweglichen Objekte gibt. In einem so komplexen System wie einer Galaxie ist es undenkbar, dass ein Objekt über einen längeren Zeitraum den gleichen Vektor und die gleiche Geschwindigkeit aufweist, wie das Sonnensystem (das wäre dann "unbeweglich" - und auch nur unbeweglich in Relation zum Sonnensytem).

Die Eigenrotation eines Objektes hat im luftleeren Raum (und ohne Boden, natürlich...) keinerlei Einfluss auf dessen Bewegung. Es gibt kein Medium, woran sich die Rotationsenergie "abstoßen" und in Bewegungsenergie des Objektes umgewandelt werden könnte.

Oder übersehe ich da was?

[elfcrystal]

Oder übersehe ich da was?

Nein... wie gesagt, ich musste leider aus dem Gedächtnis arbeiten, danke für die Verbesserung! Allerdings gibt es nicht bewegliche schwarze Löcher... fragt nicht, wieso, steht aber in mehreren Quellen. Was die Bewegung angeht, diese hat natürlich nichts mit dem Eigendrehimpuls zu tun, entschuldige, falls dies falsch rüber gekommen ist... ich wollte in etwa sagen, dass es neben diesen eigenrotierenden Schwarzen Löchern auch bewegliche SL gibt...

[Bynaus]

Die Eigenrotation eines Objektes hat im luftleeren Raum (und ohne Boden, natürlich...) keinerlei Einfluss auf dessen Bewegung.

Fast. Es gibt etwa den sog. YORP-Effekt, bei dem die Rotation eines Asteroiden einen Einfluss darauf hat, welche Bahn er in Zukunft haben wird (Umweg über die einfallende Sonnenstrahlung). Zudem, die Rotationsrichtung hat einen Einfluss darauf, wie vorbeifliegende Objekte abgelenkt werden, und damit auch einen Einfluss auf die Bahn des Objektes selbst.

Aber abgesehen davon hast du recht.

Allerdings gibt es nicht bewegliche schwarze Löcher... fragt nicht, wieso, steht aber in mehreren Quellen.

Du verstehst nicht ganz, was dir Lucky Guy sagen wollte. Jedes Objekt bewegt sich, egal wo es ist, relativ zu anderen. Es gibt kein bevorzugtes Bezugssystem, anhand dessen man sagen könnte, ein Objekt würde sich nicht bewegen. Zu sagen, es gäbe unbewegliche Schwarze Löcher ist etwa so, wie wenn du mitten in einem Schneesturm (über Boden, und mit dem Wind mittreibend) sagen würdest, es gäbe unbewegte Schneeflocken. Du kannst höchstens sagen, dass eine Schneeflocke im Vergleich zu dir unbewegt ist, aber niemals, dass sie "absolut" stillstehen würde. Die Bedingung des Stillstehens gegenüber dem Sonnensystem selber erfüllt aber kein einziges Schwarzes Loch. Jedes ist irgendwie bewegt gegenüber uns, die einen schneller, die anderen langsamer.

[elfcrystal]

Du verstehst nicht ganz, was dir Lucky Guy sagen wollte. Jedes Objekt bewegt sich, egal wo es ist, relativ zu anderen. Es gibt kein bevorzugtes Bezugssystem, anhand dessen man sagen könnte, ein Objekt würde sich nicht bewegen. Zu sagen, es gäbe unbewegliche Schwarze Löcher ist etwa so, wie wenn du mitten in einem Schneesturm (über Boden, und mit dem Wind mittreibend) sagen würdest, es gäbe unbewegte Schneeflocken. Du kannst höchstens sagen, dass eine Schneeflocke im Vergleich zu dir unbewegt ist, aber niemals, dass sie "absolut" stillstehen würde. Die Bedingung des Stillstehens gegenüber dem Sonnensystem selber erfüllt aber kein einziges Schwarzes Loch. Jedes ist irgendwie bewegt gegenüber uns, die einen schneller, die anderen langsamer.

Ok... jetzt habe ich es begriffen. Wozu sollte das Jahr Relativitätstheorie-AG sonst nütze gewesen sein? Nein, entschuldigung, ich habe das Bezugssystem irgendwie vollkommen ausser Acht gelassen... ich glaube, die Wissenschaftsbücher dann aber auch...^^

[HiroP]

Und auch auf längerem Zeitraum gesehen scheint uns keine Gefahr zu drohen, solange sich wirklich kein Schwarzes Loch bildet... da ist das Schwarze Loch in der Mitte unserer Galaxie wahrscheinlich noch gefährlicher... nun, es kommt soweiso darauf an, ob wir ein starres, unbewegliches SL beobachten, oder ein rotierendes, einen Eigenimpuls aufweisendes Schwarzes Loch, was sich durchaus fortzubewegen weiß (soweit ich das noch richtig in Erinnerung habe) und sich deshalb schon alleine nähern könnte. Hinzu kommt natürlich die Verzerrung der Gravitation und "Einsaugen" von Materie über die Akkretionsscheibe.

Und inwiefern würde ein schwarzes Loch in 450 - 500 LJ Entfernung das Sonnensystem gefährden? Gleiche Frage zum schwarzen Loch im Zentrum unserer Milchstraße?

Beteigeuze ist gravitativ eingebunden in seine stellare Umgebung. Bildet sich bei seinem Ende ein schwarzes Loch, wo wird es höchstwahrscheinlich an Beteigeuzes Position bleiben.
Außerdem: wo sollte bei einer Supernovaexplosion der Eigenimpuls herstammen? Vagabundierende schwarze Löcher oder Neutronensterne entstehen durch Kollisionen, nicht durch Supernovae.

[Mondkalb]

Die Explosionen sind nicht unbedingt symmetrisch. Ich habe kürzlich irgendwo in einem Artikel gelesen, dass z. B. auch ein Neutronenstern bei einer asymmetrischen Explosion des Sterns genügend Impuls bekommen kann, um aus dem System geschleudert zu werden.

Edith hat ihn gefunden:

http://www.astronews.com/news/artikel/2006/06/0606-003p.html

[HiroP]

Die Explosionen sind nicht unbedingt symmetrisch.

Ah richtig, hatte ich nicht bedacht.

[McWire]

Und inwiefern würde ein schwarzes Loch in 450 - 500 LJ Entfernung das Sonnensystem gefährden? Gleiche Frage zum schwarzen Loch im Zentrum unserer Milchstraße?

Beteigeuze ist gravitativ eingebunden in seine stellare Umgebung. Bildet sich bei seinem Ende ein schwarzes Loch, wo wird es höchstwahrscheinlich an Beteigeuzes Position bleiben.
Außerdem: wo sollte bei einer Supernovaexplosion der Eigenimpuls herstammen? Vagabundierende schwarze Löcher oder Neutronensterne entstehen durch Kollisionen, nicht durch Supernovae.

Das Problem was hier diskutiert wurde, ist nicht das schwarze Loch an sich. (BTW: [nichternst]Wir bastellen ja ab morgen unsere eigenen [/nichternst])

Es ging vielmehr um die Supernova-Explosion als solche und die damit verbundene Gamma-Strahlung.

[elfcrystal]

Es ging vielmehr um die Supernova-Explosion als solche und die damit verbundene Gamma-Strahlung.

Ich seh schon, wenn ihr mich an Bord habt, dann driftet ihr immer in die Richtung Schwarzer Löcher. ^^
Tut mir Leid, ich kann nicht anders. Nun ja... Schwarze Löcher und Supernova Explosionen liegen nah beieinander. Allerdings... das Thema trägt das SL natürlich im Namen.

[prince]

Zur Zeit ist das die Erde !

Diese irren Schweizer !