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Leser fragen - Experten antworten: Frage zum Heliumbrennen in Sternen

In Sternen wird die Energie primär aus dem Wasserstoffbrennen gewonnen. Anschließend findet das Helium-Brennen statt, bei dem drei Helium-Kerne (auch Alpha-Teilchen genannt) in der so genannten Triple-Alpha-Reaktion zu einem Kohlenstoff-12-Kern verschmelzen. Hierzu ist es erforderlich, dass alle drei Teilchen innerhalb eines sehr kleinen Zeitfensters zusammentreffen, was sehr selten geschieht. Da es keinen anderen Pfad zu schwereren Elementen gibt, müssen alle Prozesse zur Erzeugung von schweren Elementen durch diesen »Flaschenhals« hindurch. Dass ein Heliumbrennen überhaupt stattfindet, scheint auf den ersten Blick keine Selbstverständlichkeit zu sein, da ein zunächst erzeugter Zwischenkern, Beryllium-8, extrem schnell wieder zerfällt. "Glücklicherweise" besitzt der Folgekern Kohlenstoff-12 einen angeregten Zustand, dessen Energie fast genau der Ruhemasse der zwei beteiligten Kerne (Beryllium-8 plus ein Alpha-Teilchen) entspricht. Durch diesen "Zufall" wird die Rate der Triple-Alpha-Reaktion um viele Zehnerpotenzen erhöht, und das Heliumbrennen findet statt.

Nun ist einigen Publikationen (H. Lesch in Alpha Centauri oder Oberhummer, Kerne und Sterne) zu entnehmen, dass die Existenz von Planeten und somit die der Menschen gewissermaßen am "seidenen Faden" hinge: Gäbe es diesen Zustand des Kohlenstoff-12 nicht, so würde dramatisch wenig Kohlenstoff und somit weniger aller weiteren schweren Elemente erzeugt, und somit gäbe es auch keine Menschen. Ich frage mich allerdings: Ist das wirklich so? Gibt es Untersuchungen darüber, was passieren würde, wenn es einen "gigantischen Schalter" gäbe, mit dem man diesen Zustand einfach ausschalten könnte? Vielleicht fänden Sterne ja auch dann einen Weg zum Kohlenstoff ...

Helmut Jahns, Wedemark

Mai 2017

Dieser Artikel ist enthalten in Sterne und Weltraum Mai 2017

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