Gravitatiounsenergie

D'Gravitatiounsenergie ass an der Astrophysik d'Bezeechnung fir déi potentiell Energie, déi bei der Kontraktioun vun Himmelskierper fräigesat gëtt. Si ass nieft der Kärfusioun d'Quell fir héichenergetesch Stralung vu Stären a Galaxien. Fir liicht oder grouss Himmelskierper spillt se nëmmen eng marginal Roll.

Ofschätzung

Nom Gravitationsgesetz vum Newton läit d'Gravitatiounsenergie an der Gréisstenuerdnung vun:

(1) $E_{\mathrm {G} }\sim {\frac {GM^{2}}{R}}$

mat:

G: Gravitatiounskonstant,

M: Total Mass

R: charakteristesche Radius vum kollabéierte System

Wann eng wäitraimeg ausgedeent Gaswollek sech zu engem Stär mat de Moosse vun der Sonn zesummenzitt, steet eng Energie vun zirka 10⁴¹ J zur Dispositioun. Deelweis hëtzt se de Kierper op, deelweis gëtt s'als thermesch Energie an iwwer Neutrinos ofgestraalt.

Zum Verglach:

• E Knallgasgemësch vu Sonnemassgréisst produzéiert eng Energie vu ronn 10³³ J.
• D'Heliumbrennen vun der Sonn liwwert eng Energie vun 10⁴⁵ J.
• D'Rotatiounsenergie vun engem schnellrotéierenden Neutronestär läit an der Gréisstenuerdnung vun 10⁴⁰ J.

homogeen Vollkugel

Fir de wichtege Fall vun enger homogeener Vollkugel berechent sech d'Gravitatiounsenergie zu

$E_{\mathrm {G} }={\frac {3GM^{2}}{5R}}$

(ausféierlech Rechnung: kuckt den Artikel Bannungsenergie)

Observatiounen

Transportprozesser, déi fir d'Oprechterhale vun enger Kärfusioun erfuerderlech sinn, begrenzen a Stären déi maximal Stralungsleeschtung. Vill astronomesch Observatioune kënnen dofir iwwer dëse Reaktiounsprozess net erkläert ginn.

E Stärekollaps vun engem sonnenänlechen Objet zu engem Neutronestär verklengert de Radius op 16 km. Graff geschat (1) gëtt dobäi a kuerzer Zäit eng Energie mat enger Gréisst vun 10⁴⁶ J ofgestraalt.

Duerch d'Fräisetze vu Gravitatiounsenergie léisst sech d'Opliichte vu Supernovaen oder Gammablëtzer erklären, genee wéi déi héich Stralungsleeschtung vun aktive galaktesche Kären.

D'Akkretioun berout um selwechte Prinzip. Beispillsweis bezéien d'Röntgenduebelstären d'Energie aus der Kontraktioun vun enger Matièreswollek ëm en Neutronestär.

Kuckt och

Portal Astronomie