- Astronomie im Berchtesgadener Land -

Monatsthema August 2002: "Was ist ein Stern?"

Wenn wir nachts den Himmel anblicken, sehen wir zahllose mehr oder weniger helle Punkte: die Sterne. Doch was sind sie eigentlich? Nicht am Himmelsgewölbe aufgehängte Lämpchen, wie viele früher meinten! Nein, es sind so gewaltige Körper wie unsere Sonne, die durch ihre Energieerzeugung selbst leuchten, und die so weit entfernt sind, daß wir sie nur als Lichtpünktchen wahrnehmen. Ja, die meisten sind sogar so weit, daß wir sie mit bloßem Auge gar nicht sehen können! Das Licht, das eine Geschwindigkeit von 300 000 km/sec hat, braucht Jahre, um uns zu erreichen. Deswegen drückt man ihre Entfernung auch nicht in km, sondern in Lichtjahren aus.

Also ist ein Stern eine große, gasförmige Kugel, die selbst leuchtet. In ihrem Inneren herrscht eine Temperatur von einigen Millionen Grad und ein unvorstellbar hoher Druck, der einige Milliarden mal so hoch ist, wie der unserer Atmosphäre. Unter diesen Bedingungen können Atomkerne (hauptsächlich Wasserstoff) verschmelzen und erzeugen damit die Energie, die der Stern abstrahlt.

Bei hellen Sternen, die sehr groß oder verhältnismäßig nah sind, kann man manchmal auch eine Farbe erkennen. Sie liegt zwischen rot und blau und hängt von der Oberflächentemperatur des Sterns ab. Unsere Sonne ist gelb und hat eine Oberflächentemperatur von 5 500 °C. Blaue Sterne haben bis zu 50 000 °C, während rote Sterne es nur auf etwa 3 000 °C bringen. Zerlegt man das Licht der Sterne durch ein Prisma, so erhält man das Spektrum. Aus diesem kann man viele weitere Informationen über ihre Zusammensetzung, Bewegung, Rotation usw. erhalten.

Im Gegensatz zu Sonne, Mond, Planeten und Kometen scheinen die Sterne ihren Platz am Himmel nicht zu verändern. Man bezeichnet sie deswegen auch als Fixsterne. Doch das ist nur scheinbar: Sie bewegen sich genauso, doch da sie so weit von uns entfernt sind, können wir eine Veränderung innerhalb unserer Lebensspanne nicht wahrnehmen. Aber: Alle Sterne die wir sehen können, gehören zu unserer Milchstraße und haben damit eine Entfernung von höchstens ca. 50 000 Lichtjahren.

Um ein wenig Ordnung in das Durcheinander der ca. 5000 Sterne, die wir mit bloßem Auge sehen können, am Himmel zu bringen, hat man schon bald nahe nebeneinander liegende Sterne zu insgesamt 88 Sternbildern zusammengefaßt. Innerhalb der Sternbilder wiederum werden die Sterne der Helligkeit nach mit den Buchstaben des griechischen Alphabets durchgezählt. Alle hellen Sterne besitzen außerdem noch Eigennamen. Der Helligkeit nach hat man sie schon früher in sechs Größenklassen eingeteilt, wobei die erste die hellsten Sterne umfaßt und die sechste die, die man gerade noch mit bloßem Auge sehen kann. Die Verwendung von Fernrohren und lichtelektrische Messungen führten dazu, diese Skala genauer zu unterteilen und nach oben und unten zu erweitern.

Unser nächster Nachbar ist der Stern Proxima Centauri; er ist "nur" ca. 4,2 Lichtjahre entfernt. Er ist ein roter Zwergstern und liegt im Sternbild Kentaur des südlichen Sternhimmels, den wir hier nicht sehen können. Aber er ist so schwach, daß man ihn auch dort mit bloßem Auge nicht sehen kann.

Der hellste Stern dagegen, Sirius im Sternbild Großer Hund, ist nur 8,5 Lichtjahre entfernt und erscheint weiß. Er ist im August vor Sonnenaufgang im Südosten am Horizont zu finden.

Auch Sterne sind nicht unsterblich: Sie entstehen aus sich zusammenballenden Gaswolken und haben eine gewisse Lebensdauer, die sie mehr oder weniger spektakulär beenden, wenn sie ihre Energie verbraucht haben. Große, heiße Sterne gehen verschwenderisch damit um und haben oft nur eine kurze Lebensdauer von wenigen Millionen von Jahren. Kleinere Sterne wie unsere Sonne dagegen verbrauchen ihre Energie nur sparsam. Ihre Lebensdauer beträgt Milliarden von Jahren. So hat unsere Sonne bereits ein Alter von ca. 5 Milliarden Jahren und eine Lebenserwartung von weiteren 5 Milliarden Jahren.

Unsere Sonne bildet in anderer Hinsicht fast eine Ausnahme: sie ist "Single", d.h. ein Einzelstern, der allerdings von einer Reihe von kleineren Körpern, den Planeten, umkreist wird. Mehr als 50% aller Sterne dagegen bilden Systeme von zwei oder mehr Sternen, die sich aufgrund ihrer Schwerkraft umeinander bewegen: Doppelsternsysteme. Diese sind allerdings meistens nur mit dem Fernrohr und mit aufwendigen Prüfungen zu erkennen. Einen Doppelstern kann man freilich bereits mit bloßem Auge finden: es ist Mizar, der mittlere Deichselstern des Großen Wagens mit seinem Begleiter Alkor, dem Reiterlein. Er ist ein Prüfstern für gute Augen. Mizar ist mit 2,3 Größenklassen ein heller Stern. Alkor hat nur 4. Größenklasse. Er steht für uns 1/5 Grad über Mizar, in Wirklichkeit ist das 1/4 Lichtjahr. Deswegen braucht er auch 800 000 Jahre um sich einmal um Mizar, der viel größer ist, zu bewegen. Genauere Untersuchungen haben allerdings gezeigt, das dieses System mindestens 7-fach ist. Eine der weiteren Komponenten kann man bereits im kleineren Fernrohr erkennen.

Lange Zeit glaubte man, unsere Sonne mit dem Planetensystem sei etwas Einmaliges, denn es war unmöglich bei anderen Sternen so kleine (und leuchtarme) Körper, wie es die Planeten sind, zu entdecken. Der Fortschritt der Beobachtungstechnik und die neuen großen Fernrohre führten in den letzten Jahren zu ersten Entdeckungen, und inzwischen kennt man bereits über 90 Sterne mit mindestens einem Planeten. Dies ist besonders wichtig zur Klärung der Frage, wie groß die Wahrscheinlichkeit für Leben außerhalb der Erde ist.

Gerardo Inhester

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