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Bewegung der Sterne


Das scheinbare tägliche Wandern aller Himmelskörper von Ost nach West kommt durch die Erddrehung zustande. Nur Sonne, Mond und Planeten wandern langsam am Himmel in entgegengesetzter Richtung und verändern ihre Position unter den Sternen. Die Sterne selbst und damit die Figuren der Sternbilder bleiben am Himmel unverändert. Man nennt sie deshalb auch Fixsterne.


Eigenbewegung

In Wahrheit bewegen sich die Sterne aber doch. Nur sind sie so weit von uns entfernt, daß ein Menschenleben nicht ausreicht, um diese winzigen Veränderungen zu sehen. Man spricht von der Eigenbewegung der Sterne. Sie kommt dadurch zustande, daß alle Sterne um das Zentrum des Milchstraßensystems kreisen.

Es gibt Sterne, die eine recht große Eigenbewegung haben. Arkturus, der Hauptstern im Sternbild Bootes, gehört z. B. dazu. Schon Edmond Halley bemerkte seine große Eigenbewegung von 2,3 Bogensekunden pro Jahr. Rechnet man das hoch, bewegt sich Arkturus am Himmel in 3.000 Jahren um etwa 2 Grad am Himmel!

Noch flinker bewegt sich Barnards Pfeilstern im Sternbild Schlangenträger. Er ist ein Roter Zwerg in etwa 6 Lichtjahren Entfernung, der so schwach ist, daß man ihn nur mit einem guten Feldstecher oder kleinen Teleskop sehen kann. Er hat die größte bekannte Eigenbewegung von 10,3 Bogensekunden pro Jahr.

Dazu kam mir eine Idee. Ich habe im DSS nachgesehen, welche Fotoplatten es dort gibt, wo Barnards Pfeilstern abgebildet ist. Ich fand vier Fotoplatten, die an folgenden Zeitpunkten aufgenommen wurden:

  • 09.07.1950 (Platte XE 569)
  • 24.06.1982 (Platte N 569)
  • 12.05.1988 (Platte XJ 805)
  • 16.06.1991 (Platte XP 805)

Und tatsächlich kann man auf diesen vier Fotoplatten eine deutliche Bewegung von Barnards Pfeilstern erkennen! Daher habe ich aus diesen eine Animation erstellt:


barnard.gif

Animation - Barnards Pfeilstern von 1950 bis 1991
Erstellt aus 4 Ausschnitten aus dem POSS
Quelle: Digitized Sky Survey



Radialgeschwindigkeit

Die Eigenbewegung eines Sterns besteht genauer aus zwei Komponenten: Einmal die Bewegung quer zu unserer Sichtlinie, die wir als Verschiebung eines Sterns am Sternenhimmel sehen und schon als Eigenbewegung kennengelernt haben. Das ist die Eigenbewegung im engeren Sinne.

Dann gibt es noch die Bewegung eines Sterns auf uns zu oder von uns weg, die wir so nicht sehen können. Man bezeichnet sie als Radialgeschwindigkeit. Diese kann man leicht messen mit dem berühmten Doppler-Effekt. Jeder kennt ihn im Grunde genommen. Wenn sich die Schallquelle eines Krankenwagens auf uns zu bewegt, ist der Ton höher, als wenn er sich von uns weg bewegt. Durch die Bewegung der Schallquelle werden die Wellen, die sich in Fahrtrichtung ausbreiten, zusammengestaucht, wodurch ihre Frequenz oder Tonhöhe steigt. Auf der anderen Seite, entgegen der Fahrtrichtung, werden die Wellen auseinandergezogen, wodurch ihre Frequenz sinkt.

Was die Tonhöhe für den Schall ist, ist die Farbe für das Licht. In dem Lichtspektrum eines Sterns kann man viele dunkle Linien, die sogenannten Absorptionslinien sehen. Jede dieser Linien steht für ein bestimmtes chemisches Element und hat eine bestimmte Position im Spektrum. Bewegt sich nun ein Stern auf uns zu, so werden diese Linien zu den kürzeren Wellen, also zum Blau hin verschoben. Man spricht von einer Blauverschiebung. Bewegt sich der Stern aber von uns weg, werden diese Linien zu längeren Wellen, zum hin Rot verschoben. Man spricht von einer Rotverschiebung . Die Radialgeschwindigkeit wird in Kilometern pro Sekunde (km/s) angegeben.

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