Quiz: Phänomene des Universums

Im Inneren eines Sterns wie unserer Sonne laufen allerlei Kernreaktionen ab. Wasserstoff wird zu Helium, wobei große Energiemengen frei werden. Wenn der Wasserstoff im Kern zuneige geht, setzt ein Prozess ein, der letztlich dazu führt, dass sich der Stern ausdehnt. Er wird zu einem roten Riesen.

Im Inneren eines Sterns verschmelzen zunächst Wasserstoffkerne zu Helium. Hat der Stern ausreichend Masse und erzeugt damit ausreichend Druck, so folgt eine Kaskade weiterer Fusionsreaktionen, die bis hin zur Entstehung von Eisen reichen kann. Alle noch schwereren Elemente erfordern eine höhere Energiemenge, als die Entstehung durch Kernfusion liefern könnte. Sie können daher nur in der gewaltigen Explosion einer Supernova entstehen.

Der gängigen Theorie zufolge begann das Universum in einer kosmologischen Singularität, in der das gesamte Weltall ein unendlich kleines Volumen mit einer unendlich hohen Energiekonzentration und unendlich hoher Temperatur einnahm. Daraus entstand mit dem Urknall (engl. „Big Bang“) explosionsartig das Universum. Es folgte die kosmische Inflation, in der sich das Universum extrem schnell ausdehnte.

Mit dem Begriff Population werden Sterne einer Galaxie zusammengefasst, die sich in Bezug auf bestimme Merkmale ähneln. So enthält die Population I der Milchstraße viele jüngere Objekte, die vor allem in den Spiralarmen zu finden sind. Die Objekte in der Population II dagegen sind älter und über die ganze Galaxis verteilt.

Ein „Schwarzes Loch“ hat eine so starke Schwerkraft, dass nicht nur materielle Teilchen, sondern auch sämtliche elektromagnetische Strahlen, auch Licht, seinen Einflussbereich nicht verlassen können. Schwarze Löcher können das Endstadium von extrem massereichen Sternen sein und mehrere Millionen Mal massereicher als unsere Sonne sein.

Bis auf die acht Planeten unseres Sonnensystems werden alle Planeten als Exoplaneten bezeichnet. Lange konnte man deren Existenz nur vermuten, da sie von den viel helleren Sonnen, um die sie kreisen, überstrahlt werden. Der Nachweis war lange nur indirekt möglich: Entweder über den Einfluss der Schwerkraft des Planeten auf den umkreisten Zentralstern, oder wenn der Planet den Stern teilweise verdunkelt.

Im Kern der Sonne bei Temperaturen von mindestens 15 Millionen Grad Celsius und enormem Druck verschmelzen Wasserstoffatome zu Helium (Kernfusion). Die äußeren Schichten wie Photosphäre und Chromosphäre liefern nicht die nötigen Bedingungen für eine Kernfusion. Die Exosphäre ist die äußerste Schicht der Erd-Atmosphäre.

Die Milchstraße besteht aus Gaswolken, Dunkler Materie und grob geschätzt 100 bis 300 Milliarden Sternen. Von der Erde aus sind mit bloßem Auge lediglich etwa 6.000 Sterne sichtbar.

Kometen sind kleine Himmelskörper des Planetensystems, die in Sonnennähe große Mengen flüchtiger Gase und von ihnen mitgerissene feste Teilchen freisetzen. Der Sonnenwind bläst diese Teilchen, insbesondere geladenes Gas, vom Kern des Kometen fort und bildet so zuweilen einen hell leuchtenden Schweif.

Quasare sind weit entfernte Objekte, die aufgrund ihrer extremen Helligkeit aber noch sichtbar sind. Im Zentrum bestehen sie aus einem schwarzen Loch, das mehrere Millionen bis Milliarden Sonnenmassen umfasst. Eine Scheibe aus angezogener Materie um dieses schwarze Loch leuchtet so hell, dass Quasare ihre umgebende Galaxie überstrahlen können. Oft sind sie starke Quellen von Radiostrahlen, ihre Bezeichnung ist abgeleitet von „QUASistellARE Radioquelle“.