Die Sterne

Wer in einer klaren Nacht gen Himmel schaut, findet unzählige Lichtpunkte oder Sterne. Schon mit dem bloßem Auge kann einiges entdecken. Die Sterne sind z. B. nicht gleich hell, es gibt hellere und schwächere. Die Anzahl der hellen Sterne ist geringer als die der schwächeren. Auch leuchten die Sterne in unterschiedlichen Farben. Einige leuchten blauweiß, andere leicht gelb und wieder andere deutlich rötlich.

Viele wissen gar nicht, was die Sterne eigentlich sind. Eine häufige Fragen der Besucher von Sternwarten lautet "Was sind die Sterne eigentlich?". Die Antwort lautet, alle Sterne sind wie unsere Sonne selbstleuchtende Plasmabälle, oder anders gesagt: Alle Sterne sind ferne Sonnen! Auch unsere Sonne ist ein Stern, der uns allerdings so nahe ist, dass wir ihn strahlend hell am Himmel sehen. Da die Lufthülle der Erde das blaue Licht am stärksten streut, ist der Taghimmel stark aufgehellt und erscheint uns daher blau. Dadurch sieht man tagsüber die Sterne nicht, obwohl sie alle da sind. Außerhalb der Erdatmosphäre im Weltall ist der Himmel dagegen schwarz und man würde trotz der hellen Sonne auch die Sterne sehen.

Sterne unterscheiden sich vor allem in ihrer Masse und Leuchtkraft. Je mehr Masse ein Stern hat, desto heller leuchtet er und desto kürzer ist seine Lebenszeit. Es gibt Sterne im stabilen Lebensalter, in dem sie Wasserstoff zu Helium fusionieren. Man nennt sie Hauptreihensterne, da sie sich im Hertzsprung-Russell Diagramm auf der sogenannten Hauptreihe befinden. Dann gibt es Sterne im fortgeschrittenen Lebensalter, sogenannte Rote Riesen oder Endstadien von Sternen wie die Weißen Zwerge oder Neutronensterne.

Entfernungen

Die Sterne sind so weit entfernt, dass man sie in Teleskopen stets als Punkte sieht. Nur mit modernsten Großteleskopen und Methoden lassen sich einige Sterne als winzige Scheibchen abbilden.

Gibt man die Entfernungen im Weltall in Kilometern an, erhält man schnell riesige Zahlen unter denen man sich kaum noch etwas vorstellen kann. Anschaulicher werden die Entfernungen, wenn man die Geschwindigkeit des Lichtes heranzieht.

Das Licht legt in einer Sekunde fast 300.000 Kilometer zurück. Für die Strecke von der Erde zum Mond braucht das Licht etwa 1 Sekunde, zu der etwa 150 Millionen Kilometer entfernten Sonne etwa 8 Minuten und zum äußersten Planeten, dem etwa 4,5 Milliarden Kilometer entfernten Neptun, etwa 6 Stunden.

In einem Jahr legt das Licht etwa 9,5 Billionen Kilometer zurück. Diese Strecke bezeichnet man als 1 Lichtjahr (Lj).

Das Parsec

Wenn man von der Erde auf einen bestimmten Stern sieht und dies genau ein halbes Jahr später noch einmal macht, wenn sich die Erde auf der anderen Seite ihrer Bahn um die Sonne befindet, müßte zumindest ein naher Stern eine kleine Positionsveränderung am Himmel zeigen, weil man diesen Stern von zwei verschiedenen Punkten aus anpeilt, die soweit auseinander liegen wie der Erdbahndurchmesser (300 Millionen Kilometer). Der Stern würde im Laufe eines Jahres praktisch als Spiegelbild der Bewegung der Erde um die Sonne eine winzige Ellipse am Himmel beschreiben.

Wäre unser Beispielstern genau 3,26 Lichtjahre entfernt, würde er am Himmel nach einem halben Jahr eine Positionsveränderung von 2 Bogensekunden zeigen. Diese Positionsveränderung bezeichnet man auch als Sternparallaxe.

Der halbe Erdbahndurchmesser (Radius) beträgt im Mittel 150 Millionen Kilometer (1 Astronomische Einheit) und der halbe Winkel 1 Bogensekunde. Man kann also auch sagen, dass der Radius der Erdbahn, also die Strecke von 150 Millionen Kilometer, aus einer Entfernung von 3,26 Lichtjahren unter einem Winkel von 1 Bogensekunde erscheint. Bei Angabe der Sternparallaxe wird daher stets der halbe Winkel angegeben.

Die Entfernung von 3,26 Lichtjahren nennt man 1 Parsec (pc). Das Wort Parsec leitet sich aus Parallaxensekunde ab.

Allerdings gibt es keinen Stern, der am Himmel eine Parallaxe von 1 Bogensekunde zeigt. Der nächste Stern nach der Sonne ist Proxima Centauri. Er hat eine Parallaxe von 0,768 Bogensekunden was einer Entfernung von 4,24 Lichtjahren entspricht.

Sternparallaxen

Im Jahr 1989 wurde der Vermessungssatellit Hipparcos gestartet. Hipparcos steht für High Precision Parallax Collecting Satellite. Hipparcos hat die Parallaxen einiger 100.000 Sterne vermessen.

In Sternkatalogen werden oft nur die Parallaxen angegeben. Die dazugehörige Entfernung läßt sich aber leicht aus der Parallaxe berechnen:

Ein Beispiel: Die Parallaxe eines Sterns ist mit 0,357 Bogensekunden angegeben:

Da es immer sehr kleine Werte unter 1 Bogensekunde sind, werden Sternparallaxen oft in Millibogensekunden (mas) angegeben. In diesem Fall teilt man den Parallaxenwert durch 1.000 und erhält den Wert in Bogensekunden. Oder man setzt den Wert gleich in Millibogensekunden in die Formel ein und multipliziert das Ergebnis mit 1.000.