{"id":27455,"date":"2022-12-09T08:00:03","date_gmt":"2022-12-09T07:00:03","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2022\/12\/09\/36232\/"},"modified":"2025-05-14T17:24:36","modified_gmt":"2025-05-14T15:24:36","slug":"36232","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2022\/12\/09\/36232\/","title":{"rendered":"Sternengeschichten Folge 524: Das Geheimnis der Barium-Sterne"},"content":{"rendered":"<p><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.at\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/SG_Logo.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft size-thumbnail wp-image-12938\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/SG_Logo-150x150-1.png\" alt=\"SG_Logo\" width=\"150\" height=\"150\" \/><\/a><i>Das ist die Transkription einer Folge meines <a href=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/\">Sternengeschichten-Podcasts<\/a>. Die Folge gibt es auch als <a href=\"https:\/\/audio.podigee-cdn.net\/955809-m-fdf9bf2a8506c9a84869e4a2c899d88d.mp3\">MP3-Download<\/a> und <a href=\"https:\/\/youtu.be\/SM0bX6xIyAs\">YouTube-Video<\/a>.<\/i> Und den ganzen Podcast findet ihr auch bei <b><a href=\"https:\/\/open.spotify.com\/show\/0ikLkbZTH9yjuwetyBheXX\">Spotify<\/a><\/b>.<\/p>\n<p><b>Mehr Informationen: [<a href=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/feed\/mp3\">Podcast-Feed<\/a>][<a href=\"https:\/\/itunes.apple.com\/de\/podcast\/sternengeschichten\/id583344780\">iTunes<\/a>][<a href=\"https:\/\/bitlove.org\/astrodicticum\">Bitlove<\/a>][<a href=\"https:\/\/www.facebook.com\/sternengeschichten\">Facebook<\/a>] [<a href=\"https:\/\/twitter.com\/@sternenpodcast\">Twitter<\/a>]<\/b><\/p>\n<p>Wer den Podcast finanziell unterst\u00fctzen m\u00f6chte, kann das hier tun: Mit <a href=\"https:\/\/www.paypal.me\/florianfreistetter\">PayPal<\/a>, <a href=\"https:\/\/www.patreon.com\/sternengeschichten\">Patreon<\/a> oder <a href=\"https:\/\/steadyhq.com\/sternengeschichten\">Steady<\/a>.<\/p>\n<p><span style=\"font-size: xx-small;\">\u00dcber Bewertungen und Kommentare freue ich mich auf allen Kan\u00e4len.<\/span><br \/>\n<script class=\"podigee-podcast-player\" src=\"https:\/\/player.podigee-cdn.net\/podcast-player\/javascripts\/podigee-podcast-player.js\" data-configuration=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/524-sternengeschichten-folge-524-das-geheimnis-der-barium-sterne\/embed?context=external&#038;token=MoyF4cOJJ4nE6fCz6OG3FQ\"><\/script><\/p>\n<p><strong>Sternengeschichten Folge 524: Das Geheimnis der Barium-Sterne<\/strong><\/p>\n<p>Im Sternbild Steinbock findet man einen durchschnittlich hellen Stern; mit blo\u00dfem Auge kann man ihn halbwegs gut sehen. Er ist 386 Lichtjahre weit weg und tr\u00e4gt die offizielle Bezeichnung &#8222;Zeta Capricorni&#8220;. 1897 hat die Astronomin Antonia Maury dort die Existenz des chemischen Elements Barium nachgewiesen. Das ist an sich erstmal nicht au\u00dfergew\u00f6hnlich; so wie die meisten anderen chemischen Elemente wird auch Barium in Sternen produziert. In diesem Fall nicht durch die normale Kernfusion, durch die zum Beispiel im Inneren der Sterne Wasserstoff zu Helium wird, sondern durch den sogenannten s-Prozess. Davon habe ich in Folge 412 ausf\u00fchrlich erz\u00e4hlt; es geht dabei um Vorg\u00e4nge, die in Sternen ablaufen, die sich schon dem Ende ihres Lebens n\u00e4hern. Diese alten Sterne haben den Wasserstoff in ihrem Kern schon verbraucht. Sie fusionieren dann das Helium, das sich dort angesammelt hat, wodurch es ein wenig hei\u00dfer wird. Das f\u00fchrt dazu, dass nun auch in den \u00e4u\u00dferen Schichten des Sterns, wo noch genug Wasserstoff vorhanden ist, die n\u00f6tigen Temperaturen f\u00fcr eine Kernfusion erreicht werden. Diesen Vorgang nennt man &#8222;Schalenbrennen&#8220;, weil sich im Laufe der Zeit quasi unterschiedliche Fusionsprozesse in Schalen um den Kern anordnen. Ist n\u00e4mlich das Helium im Kern auch verbraucht, setzten weitere Fusionsprozesse ein, die die bei der Heliumfusion entstandenen Elemente nutzen, und zum Beispiel Kohlenstoff oder Sauerstoff fusionieren. Wodurch es nochmal hei\u00dfer wird und das Helium in den \u00e4u\u00dferen Schichten fusionieren kann und der Wasserstoff in den noch weiter liegenden Schichten. Und so weiter &#8211; am Ende kriegt man einen Stern, bei dem in jeder Schicht unterschiedliche Fusionsreaktionen ablaufen; je nach Temperatur die erreicht werden kann und die h\u00e4ngt davon ab, welche Masse der Stern hat &#8211; je mehr Masse, desto hei\u00dfer. <\/p>\n<p>F\u00fcr den s-Prozess ist aber nur wichtig, dass bei vielen dieser Reaktionen Neutronen entstehen. Das sind die elektrisch ungeladenen Bauteile des Atomkerns und die k\u00f6nnen nun auf die Atomkerne treffen, die sonst noch so im Stern rumliegen. Wenn sich aber zu viele Neutronen an einen Atomkern anlagern, dann wird er instabil. Er zerf\u00e4llt und bei diesem Zerfall k\u00f6nnen wieder neue Elemente entstehen; Elemente wie Barium die bei den normalen Kernfusionsprozessen nicht gebildet werden k\u00f6nnen. <\/p>\n<p>Soweit, so klar. Wenn Zeta Capricorni Barium enth\u00e4lt, dann muss es sich um einen ausreichend gro\u00dfen Stern am Ende seines Lebens handeln, wo genau dieser s-Prozess abl\u00e4uft. Aber wenn das so w\u00e4re, dann w\u00fcrde ich mich ja nicht damit aufhalten, eine Sternengeschichten-Folge dazu aufzunehmen. Zeta Capricorni ist tats\u00e4chlich ein gro\u00dfer Stern, aber keiner, der sich schon so weit dem Ende seines Leben gen\u00e4hert h\u00e4tte, dass dort der s-Prozess ablaufen k\u00f6nnte. Eigentlich d\u00fcrfte es dort also kein Barium geben. Der Natur ist es aber ziemlich egal, was wir glauben, dass dort passieren d\u00fcrfte. Dort passiert, was passiert und wenn wir etwas beobachten von dem wir denken, dass es nicht beobachtbar sein d\u00fcrfte, dann hei\u00dft das nur, dass wir etwas falsch verstanden haben.<\/p>\n<p>Dass Zeta Capricorni kein seltsamer Einzelfall ist, haben die beiden amerikanischen Astronomen William Bidelman und Philip Keenan im Jahr 1951 erkannt. In einer Arbeit mit dem etwas technischen Titel &#8222;Die Ba II Sterne&#8220; haben sie eine ganze Gruppe von Sternen identifiziert, die vergleichsweise viel Barium enthalten, aber aufgrund ihrer Entwicklung eigentlich nicht enthalten sollten. Sie waren aber nicht in der Lage zu erkl\u00e4ren, was der Grund f\u00fcr die Existenz dieser Barium-Sterne ist. Man brauchte mehr Daten und die wurden im Laufe der Zeit auch gesammelt.<\/p>\n<p>Schauen wir wieder auf Zeta Capricorni: Im Jahr 1980 fand die in Deutschland geborene amerikanische Astronomin Erika B\u00f6hm-Vitense heraus, dass Zeta Capricorni einen Partner hat. Eine wei\u00dfen Zwerg, ungef\u00e4hr so schwer wie die Sonne und beide kreisen mit einer Periode von 6,5 Jahren umeinander. Auch das ist an sich noch nicht besonders; interessant wurde es aber, als man rausfand, dass alle Barium-Sterne Teil eines Doppelsternsystems sind, sehr oft mit einem wei\u00dfen Zwerg als Partner wie bei Zeta Capricorni und das kann eigentlich kein Zufall sein. <\/p>\n<figure id=\"attachment_36233\" aria-describedby=\"caption-attachment-36233\" style=\"width: 793px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Barium_unter_Argon_Schutzgas_Atmosphaere.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Barium_unter_Argon_Schutzgas_Atmosphaere.jpg\" alt=\"\" width=\"793\" height=\"460\" class=\"size-full wp-image-36233\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-36233\" class=\"wp-caption-text\">Barium <a href=\"https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Datei:Barium_unter_Argon_Schutzgas_Atmosph%C3%A4re.jpg\">Bild: Matthias Zepper, gemeinfrei<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Ein wei\u00dfer Zwerg ist ein Stern, der sein Leben schon beendet hat. Soll hei\u00dfen: Ein Stern, bei dem die Fusionsprozesse aufgeh\u00f6rt haben und der in den letzen Phasen seines Lebens seine \u00e4u\u00dferen Schichten ins All gepustet hat, so dass nur noch der hei\u00dfe und extrem dichte Kern \u00fcbrig geblieben ist. Oder anders gesagt: Der wei\u00dfe Zwerg hat die Phase mit dem Schalenbrennen und dem s-Prozess schon hinter sich. Er hatte also die n\u00f6tige Zeit, um Elemente wie Barium zu produzieren. Die beh\u00e4lt er aber nicht einfach so f\u00fcr sich. Ich hab vorhin gesagt, dass ein wei\u00dfer Zwerg seine \u00e4u\u00dferen Schichten ins All gepustet hat. In diese Phase m\u00fcssen wir jetzt nochmal genau schauen. Beim Schalenbrennen werden ja diese \u00e4u\u00dferen Schichten deutlich hei\u00dfer als sie es vorher waren. Der Stern dehnt sich also massiv aus. Er wird zu einem roten Riesenstern und wenn er allein im All ist, passiert erstmal nichts weiter. Irgendwann kann er seine \u00e4u\u00dferen Schichten mit seiner eigenen Gravitationskraft nicht mehr festhalten und das ganze Zeug verfl\u00fcchtigt sich in den Weltraum hinaus. Ist aber ein zweiter Stern ausreichend nahe, dann kann ein Teil des Materials von ihm angezogen und eingefangen werden. Oder andes gesagt: Der noch aktive Stern schnappt sich ein paar der chemischen Elemente, die er eigentlich noch gar nicht besitzen d\u00fcrfte.<\/p>\n<p>Barium-Sterne wie Zeta Capricorni machen sich also quasi \u00e4lter, als sie es sind und sie erreichen das, weil sie chemische Elemente von ihrem sterbenden Partner bekommen, die sie selbst noch nicht produzieren k\u00f6nnen. Es ist auch kein Wunder, dass sie uns erst so sp\u00e4t aufgefallen sind und wir nicht so viele von ihnen kennen. Zuerst einmal braucht man zwei Sterne, die nicht nur ausreichend nahe beieinander liegen, sondern auch jeweils die richtige Masse haben m\u00fcssen. Der eine gerade so viel mehr als der andere, dass er erstens sehr viel fr\u00fcher mit dem s-Prozess anfangen kann und zweitens auch so viel, dass er das \u00fcberhaupt kann (nicht alle Sterne entwickeln sich auf diese Weise).  Der Zeitraum, in dem ein Stern Elemente wie Barium produziert ist, im Vergleich mit einem Sternenleben auch recht kurz und wenn der zweite Stern nicht ausreichend viel l\u00e4nger lebt als der erste, dann kriegen wir von dem Transfer auch gar nichts mit; dann sehen wir nur zwei wei\u00dfe Zwerge, die einander umkreisen. Wenn \u00fcberhaupt, denn wir m\u00fcssen unter all den Sternen da drau\u00dfen ja noch die richtigen finden. Der Stern muss hell und\/oder nahe genug sein, dass wir \u00fcberhaupt messen k\u00f6nnen, dass das Barium drin ist, das nicht drin sein sollte. Und so weiter: Es gibt wenig Barium-Sterne und sie sind schwer zu finden.<\/p>\n<p>Aber wenn man sie gefunden hat und wenn man sie untersuchen kann, dann sind sie \u00e4u\u00dferst lohnende Beobachtungsziele. Man kann von ihnen einiges \u00fcber die Entwicklung von Sternen und der gesamten Milchstra\u00dfe lernen. Zum Beispiel: Damit das im Inneren des Sterns erzeugte Barium \u00fcberhaupt  zum anderen Stern kommen kann, muss es ja zuerst einmal irgendwie an dessen Oberfl\u00e4che gelangen. Die Details sind komplex, aber aus den Beobachtungsdaten der Bariumsterne und theoretischen Modellen zum s-Prozess und der Sternentwicklung kann man berechnen, wie sich das Material im Inneren des sterbenden Sterns durchmischt und wie stark der Sternwind ist, mit dem er das Zeug hinaus ins All pustet. Diese Sternwinde haben aber nat\u00fcrlich alle Sterne, die sich am Ende ihres Lebens ausdehnen; sie sind eine wichtige Quelle f\u00fcr die sogenannte interstellare Materie, also das Material das sich zwischen den Sternen befindet. Das ist zwar nicht viel, gar nicht viel, genau genommen, aber ein bisschen was ist schon da und das w\u00fcrde man gerne verstehen. Die Barium-Sterne erlauben uns, die Prozesse zu studieren, die dazu f\u00fchren, dass sterbende Sterne Material hinaus ins All schleudern und damit wissen wir auch mehr \u00fcber die interstellare Materie.<\/p>\n<figure id=\"attachment_36235\" aria-describedby=\"caption-attachment-36235\" style=\"width: 750px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Molecular.cloud_.arp_.750pix.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Molecular.cloud_.arp_.750pix.jpg\" alt=\"\" width=\"750\" height=\"557\" class=\"size-full wp-image-36235\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-36235\" class=\"wp-caption-text\">Molek\u00fclwolke zwischen den Sternen: Irgendwo muss das Zeug herkommen! (<a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Molecular.cloud.arp.750pix.jpg\">Bild: gemeinfrei<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Und mit ausreichend Daten kann man noch mehr Details rauskriegen. Bei Zeta Capricorni hat man zum Beispiel nicht nur Barium gefunden, sondern auch das Element Niob. Das ist aus einem radioaktiven Isotop von Zirkonium entstanden, das wiederum aus den s-Prozessen des ehemaligen Sterns kommt. Wei\u00df man, wie viel Niob heute noch da ist und kennt man die Rate, mit der das radioaktive Zirkonium zu Niob zerf\u00e4llt, kann man ungef\u00e4hr absch\u00e4tzen, wann der Massentransfer zwischen den beiden Sternen stattgefunden hat. Das Resultat: Zeta Capricorni ist erst vor gut 3 Millionen Jahren zum Barium-Stern geworden. Also quasi erst gestern, nach astronomischen Ma\u00dfst\u00e4ben. Ein Gl\u00fcck, das wir rechtzeitig schlau genug geworden sind, ihn zu verstehen. <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg07.met.vgwort.de\/na\/e62a5468b55f4d5fa6c12900d27c816e\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Das ist die Transkription einer Folge meines Sternengeschichten-Podcasts. Die Folge gibt es auch als MP3-Download und YouTube-Video. Und den ganzen Podcast findet ihr auch bei Spotify. Mehr Informationen: [Podcast-Feed][iTunes][Bitlove][Facebook] [Twitter] Wer den Podcast finanziell unterst\u00fctzen m\u00f6chte, kann das hier tun: Mit PayPal, Patreon oder Steady. \u00dcber Bewertungen und Kommentare freue ich mich auf allen Kan\u00e4len. 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