Wie entstehen neue Elemente in Sternen und warum wird dabei Energie freigesetzt?

Neue Elemente entstehen im Inneren von Sternen durch den Prozess der Kernfusion. In den meisten Sternen, wie unserer Sonne, beginnt dieser Prozess mit der Fusion von Wasserstoffkernen (Protonen) zu Heliumkernen. Diese Fusion findet unter extremen Bedingungen von Temperatur und Druck statt, die im Kern eines Sterns herrschen.

Wenn Wasserstoffkerne fusionieren, wird ein Teil der Masse in Energie umgewandelt, gemäß Einsteins berühmter Gleichung \(E=mc^2\). Diese Energie wird in Form von Licht und Wärme freigesetzt und sorgt dafür, dass der Stern strahlt und seine Temperatur aufrechterhält.

In größeren Sternen können auch schwerere Elemente entstehen, wenn der Wasserstoffvorrat erschöpft ist. Der Stern kann dann Helium zu Kohlenstoff und Sauerstoff fusionieren und in noch massereicheren Sternen können Elemente bis hin zu Eisen entstehen. Diese Prozesse setzen ebenfalls Energie frei, bis zu dem Punkt, an dem Eisen entsteht, da die Fusion von Eisen keine Energie mehr liefert.

Wenn ein massereicher Stern schließlich seinen Brennstoff aufbraucht, kann er in einer Supernova explodieren, wodurch die schwereren Elemente in den Weltraum geschleudert werden und zur Bildung neuer Sterne und Planeten beitragen.