Jedes Kohlenstoffatom in deinem Körper wurde im Inneren eines toten Sterns gebildet. Das ist keine Poesie – das ist Kernphysik. Sterne verbringen ihr Leben damit,

aus leichteren schwerere Elemente zu erzeugen und diese dann beim Tod zu verstreuen – so entstehen zukünftige Sterne, Planeten und manchmal auch Leben. Der gesamte Zyklus beginnt an einem der chaotischsten Orte der Galaxie: einem Nebel.

Entstehung: Von der Wolke zum Protostern

Nebel sind riesige Wolken aus Gas und Staub – hauptsächlich Wasserstoff –, die durch die Galaxie treiben. Sie können sehr lange stabil bleiben, doch bei der richtigen Störung – beispielsweise einer nahen Supernova-Stoßwelle oder dem Durchqueren eines dichteren Bereichs eines Spiralarms – zieht die Schwerkraft Teile der Wolke nach innen.

Sobald ein Bereich zu kollabieren beginnt, beschleunigt er sich. Das Material erhitzt sich beim Komprimieren. Die rotierende Wolke flacht ab, zerfällt, und der dichteste Klumpen im Zentrum wächst zu einem Protostern heran: einer heißen, dichten Gaskugel, die noch nicht heiß genug ist, um Kernfusion aufrechtzuerhalten. Diese Protosternphase kann mehrere zehn Millionen Jahre dauern.

Hauptreihe: Die lange Mitte

Wenn die Kerntemperatur schließlich etwa 15 Millionen Grad erreicht, beginnt die Wasserstofffusion. Wasserstoffatome werden zusammengepresst und bilden Helium, wobei enorme Energiemengen freigesetzt werden. Dieser nach außen gerichtete Strahlungsdruck gleicht die nach innen gerichtete Schwerkraft aus, und der Stern stabilisiert sich. Er hat die Hauptreihe erreicht – die längste und stabilste Phase im Leben eines Sterns, in der er Millionen bis Milliarden von Jahren lang ununterbrochen leuchtet. Unsere Sonne befindet sich seit etwa 5 Milliarden Jahren auf der Hauptreihe, die insgesamt 10 Milliarden Jahre dauern wird. Ein massereicher Stern verbrennt viel heißer und schneller; er könnte nur einige hunderttausend Jahre bestehen. Ein kleinerer, lichtschwächerer Stern verbraucht seinen Brennstoff so langsam, dass er das gegenwärtige Alter des Universums um ein Vielfaches überdauern könnte.

Die Phase des Roten Riesen

Irgendwann ist der Wasserstoff im Kern aufgebraucht. Ohne die Kernfusion, die der Schwerkraft entgegenwirkt, beginnt der Kern zu kollabieren. Der steigende Druck und die zunehmende Temperatur im sich zusammenziehenden Kern führen dazu, dass sich die äußeren Schichten enorm ausdehnen – der Stern schwillt zu einem Roten Riesen an, kühlt an der Oberfläche ab und färbt sich mit zunehmender Größe rötlich.

Im Fall der Sonne wird diese Expansion wahrscheinlich die inneren Planeten verschlingen. Das ist vorerst noch Milliarden von Jahren entfernt, es bleibt also Zeit. Die ausgedehnte Hülle ermöglicht es Helium, im Kern zu Kohlenstoff zu fusionieren, wodurch der Prozess noch eine Weile weiterläuft.

Zwei sehr unterschiedliche Enden

Was als Nächstes geschieht, hängt fast ausschließlich von der Masse ab. Ein masseärmerer Stern wie die Sonne stößt seine äußeren Schichten allmählich ab und bildet so eine sich ausdehnende, leuchtende Gashülle, einen sogenannten planetarischen Nebel – trotz des Namens hat dieser nichts mit Planeten zu tun; Astronomen hielten ihn nur in frühen Teleskopen für planetenähnlich.

Im Zentrum bleibt ein Weißer Zwerg zurück: ein kleiner, unglaublich dichter, heller Kern aus Kohlenstoff und Sauerstoff, der über Milliarden von Jahren langsam abkühlt, bis er vollständig erlischt.

Ein massereicher Stern erlischt mit einem gewaltigen Knall. Der Kern, der keine weitere Kernfusion über Eisen hinaus aufrechterhalten kann, kollabiert unter der Schwerkraft in einem Augenblick – und prallt dann in einer katastrophalen Explosion, einer Supernova, zurück. Die äußeren Schichten werden ins All geschleudert und bilden einen riesigen neuen Nebel aus angereichertem Material, der die Grundlage für zukünftige Sternentstehung bildet.

Was vom Kern übrig bleibt, wird entweder zu einem Neutronenstern – einer extrem dichten Kugel, die sich schnell dreht und als Pulsar Strahlung aussendet – oder, falls der Stern massereich genug war, zu einem Schwarzen Loch mit so extremer Schwerkraft, dass nicht einmal Licht entweichen kann.