2) The Stelliferous Era (Die Stellare Ära)
1 Million bis 100 Billionen Jahre nach dem Urknall (unser Zeitalter)
Die Urzeit endet, sobald das Universum etwa eine Million Jahre auf dem Buckel hat und die ersten Sterne hervorbringt. Diese Ära wird etwa 100 Billionen Jahre andauern wovon wir erst knapp 14 Milliarden Jahre hinter uns haben. In der Gegenwart sind Sterne die wichtigsten Objekte im Universum und die Quelle der meisten Energie, die in ihm erzeugt wird. Die Sonne ist ein Stern - und die Anzahl der Sterne im Universum vergleichbar mit der Anzahl von Sandkörnern in einer großen Sanddüne, etwa 10^23, eine Eins mit dreiundzwanzig Nullen. Die meiste Energie in diesem Zeitalter wird durch Kernfusion im Inneren von Sternen erzeugt. Dieser Prozess läuft auch in der Sonne ab und wird noch für etwa 7 Milliarden Jahre anhalten. Dann wird sich die Sonne in einen sog. Roten Riesen verwandeln, ihre äußere Hülle wird sich ungefähr bis auf die Erdbahn ausdehnen. Allerdings sollte man sich keine Gedanken darüber machen, was in 7 Milliarden Jahren sein wird; das Leben auf der Erde wird bereits in der halben Zeit nicht mehr möglich sein. Mit zunehmendem Alter nimmt die Größe, Helligkeit und Temperatur der Sonne stetig zu, so dass in 3,5 Milliarden Jahren ein Treibhauseffekt auf der Erde herrschen wird, der die Ozeane und die gesamte Biosphäre verdampfen lassen wird und gegen den die heutigen Klimaprobleme wie ein Spaziergang wirken [Anm.: der Mond wird sich sogar noch weit früher so weit von seiner heutigen Bahn entfernt haben, dass sich die Erdachse destabilisiert und Leben weitgehend unmöglich wird].
Es wird oft gesagt, die Sonne wäre ein Durchschnittsstern. Das ist schlicht falsch: unter den 50 nächstgelegenen Sternen ist die Sonne der viertgrößte während der durchschnittliche Stern etwa ein Viertel der Sonnenmasse besitzt. Auch bei einem Blick auf die Sternenpopulation der Milchstraße fällt auf, dass die meisten Sterne kleiner als unsere Sonne sind. Diese sog. Roten Zwerge existieren für gewöhnlich Billionen Jahre lang. Die Untergrenze für Sterne, die noch Kernfusion betreiben, liegt bei nur 8% der Sonnenmasse und 1/1.000 ihrer Helligkeit. Nach ihrer "Lebzeit" wird die Sonne, wie schon gesagt, ein Roter Riese werden, der ungefähr 100.000 Mal heller scheint als die Sonne heute - aber die Roten Zwerge werden immer etwa gleichgroß bleiben und am Ende ihrer Tage unauffällig zu Weißen Zwergen werden. Verschaffen wir uns eine Übersicht über die Sterne im Universum. Etwa die Hälfte aller stellaren Körper sind Braune Zwerge, Massen die zu leicht waren um zu echten Sternen zu werden. Diese Körper existieren Billionen Jahre und tun im Prinzip nichts. Die andere Hälfte der stellaren Körper besteht aus Sternen, die zunächst Wasserstoff, das leichteste Element, durch Kernfusion zu Helium verbrennen. Unter diesen Sternen sind die allermeisten Rote Zwerge, kleiner als unsere Sonne. Ein weitaus kleinerer Teil hat ähnliche Eigenschaften wie die Sonne - und ein noch kleinerer Teil besteht aus großen, massereichen Sternen mit einer viel kürzeren Lebzeit als die der Sonne. Jeder Stern, der mindestens 8% und höchstens 800% der Sonnenmasse besitzt (und das sind 99,7% aller Sterne) wird einmal als Weißer Zwerg enden. Auch unsere Sonne wird nach ihrer Zeit als Roter Riese, nachdem sie etwa die Hälfte ihrer Masse ins All verloren hat und der Rest etwa auf die Große der Erde zusammengeschrumpft ist, so enden. Diese künftige Sonne wird eine Dichte haben, die die der heutigen Sonne um den Faktor eine Million übersteigt.
Der größte bekannte Stern, VY Canis Majoris, wird mit seinen 30-40 Sonnenmassen in einer gewaltigen Supernova enden
Etwa 0,3% der Sterne wird ein weitaus dramatischeres Ende erleben. Diese Sterne explodieren am Ende ihrer Zeit in einer gewaltigen Supernova - und wenn eine solche Supernova explodiert gibt es zwei Möglichkeiten, was danach vom Stern übrig bleibt: ein Neutronenstern oder ein schwarzes Loch! Ersterer ist so dicht wie die Sonne, wenn man sie auf 20 Kilometer Durchmesser zusammenpressen würde. Durch die gewaltigen Druckverhältnisse und die dadurch extrem dicht gepackten Neuronen könnte man ihn fast als einen einzigen, riesigen Atomkern bezeichnen. Verkleinert und verdichtet man so ein extremes Objekt nochmal um den Faktor 3 oder 4, so erhält man ein schwarzes Loch.
Berücksichtigt man alle wichtigen Faktoren, so ergibt sich, dass eine Galaxie wie die unsere, etwa 10 Billionen Jahre die Neubildung von Sternen aufrecht erhalten kann. Das entspricht ungefähr der Lebenszeit der kleinsten und langlebigsten Sterne und gleichzeitig dem 714fachen der bisher im Universum verstrichenen Zeit. Das hat zur Folge, dass es irgendwann in der Zukunft einen scharfen Übergang zwischen einem Universum mit Sternen und einem Universum ohne Sterne geben wird. Während der 13. Kosmologischen Dekade, zur einer Zeit in der das Universum bereits 10^13 oder 10 Billionen Jahre hinter sich hat, werden die Sterne hell scheinen. Obwohl die meisten Sterne in dieser Zeit kleine Sterne sein werden wird es zu dieser Zeit kaum dunkler sein als heute: je älter ein Stern wird, desto heller scheint er.
Doch nach 10^14 oder 100 Billionen Jahren werden alle Sterne ausgebrannt sein, ihren Wasserstoff verbrannt haben
und aufhören zu scheinen. Der Milchstraße wird das Gas ausgehen, aus dem neue Sterne gebildet werden und der
ganze Sternentstehungsprozess wird zum erliegen kommen...
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