Die Sterne
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Das Sternbil Leier. Der helle Stern rechts oben ist die
26 Lichtjahre entfernte Vega. Die Vega ist eine Sonne, die 50x mehr Leistung hat
als unsere Sonne. Foto: R. Brodbeck.
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Im Volksmund bezeichnet man alle leuchtenden Punkte am Nachthimmel als
Sterne. Die Astronomie entdeckte, dass die Sterne ferne Sonnen sind. Wenn man von blossem
Auge an den Nachthimmel schaut, so sind alle Sterne solche fernen Sonnen,
bis auf die fünf Planeten (Wandersterne), die man bereits vor dem
antiken Griechenland kannte (*). Der Nachhimmel ist somit voller
Sonnen.
Zur noch deutlicheren Unterscheidung zu den Planeten ist auch der Begriff
Fixstern gebräuchlich. Die Planeten bewegen sich von Tag zu Tag ein
gutes Stück. Die anderen Sterne bleiben - zumindest aus der Perspektive
der begrenzten Lebensdauer eines Menschen - fix in den gedachten Muster
der Sternbilder. Von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) sind
88 Sternbilder anerkannt. Diese Sternbilder sind vom Menschen willkürlich
festgelegte, durch Koordinatenlinen begrenzte Gebiete am Sternenhimmel.
Die einzige Eigenschaft, die Fixsterne eines Sternbildes gemeinsam haben,
ist, dass sie von uns aus gesehen zufällig in derselben Richtung stehen.
Distanzen
Als es im 19. Jahrhundert gelang, die Distanz zu ein paar Fixsternen
zu bestimmen, wusste man, dass es sich um ferne Sonnen handelte. Sie sind
so weit entfernt, dass ihr Licht Jahre bis Jahrhunderte unterwegs war,
um und zu erreichen. Das Licht unserer Sonne hingegen ist nur gut 8 Minuten
unterwegs, bis es die Erde erreicht und hat nach 5 Stunden bereits den
fernsten Planeten, Pluto, hinter sich gelassen.
Die zuverlässigste Distanzbestimmung verläuft wie die Vermessung
auf der Erde, nämlich trigonometrisch (d.h. mit Geometrie). Im Laufe eines
Jahres zeigt der Stern eine winzige Positionsänderung, da wir uns
auf unserer Bahn um die Sonne etwas bewegt haben. Diese Positionsänderung
ausgedrückt in Bogensekunden nennt man Parallaxe eines Sterns. Daher
kommt auch das neben dem Lichtjahr ( = die Strecke, die das Licht in einem
Jahr zurücklegt) zweite in der Astronomie gebräuchliche Längenmass,
nämlich die Parallaxensekunde. Das ist die Entfernung, in der ein
Stern genau eine Parallaxe von einer Bogensekunde aufweist.
Mit Satelliten kann man heute die Parallaxe und damit die Distanz vieler
10'000 Sterne bestimmen und mit geplanten neuen Instrumenten werden es
in wenigen Jahren viel mehr sein.
Vielfalt der fernen Sonnen
Mit dem Fortschritt in der Beobachtungstechnik und der Möglichkeit
aufwändige Simulationen in Computern durchzuführen, hat man viel
über den Lebensweg verschiedener Sterne - auch über den unsrer Sonne - gelernt.
Es gibt solche, die nur ein paar Millionen Jahre leben, dafür aber
die Energieproduktion unserer Sonne bis um ein Faktor Million übertreffen.
Diese sind zwar auffällig aber selten. Sterne wie unsere Sonne, die
Gasbälle aus Wasserstoff und Helium sind, die durch Kernfusion ihren
Energiebedarf über Milliarden Jahre decken können, sind recht
häufig. Es gibt in unserer Galaxis viele Milliarden solcher Sonnen.
Am häufigsten sind jedoch Sterne, die wesentlich weniger Energie produzieren
als unsere. Hat ein Objekt weniger als 8% der Masse unserer Sonne so ist
keine Kernfusion in seinem inneren möglich. Man nennt dieses Objekt
nicht mehr Stern oder Sonne, sondern brauner Zwerg (**).
Die Sterne erzeugten durch Kernfusion alle chemischen Elemente, die
schwerer sind als Helium. Nur Helium und Wasserstoff waren nach dem heissen
Beginn des Weltalls entstanden. Da die Erde vor allem aus Elementen aufgebaut
ist, die schwerer sind als Wasserstoff und Helium, sind wir und alles was
uns umgibt somit zum überwiegenden Teil aus Materie aufgebaut, die
einmal im Inneren einer Sonne war.
(*) Man müsste hier noch ein paar wenige Objekte hinzu fügen.
Z.B. der grosse Orion-Nebel und die Andromeda-Galaxie, die auch keine Sterne
und doch von blossem Auge sichtbar sind.
(**) Man spricht von einem braunen Zwerg wenn seine Masse zwischen 8%
und 1.3% der Masse der Sonne liegt. Noch leichtere Objekte sind Planeten.
Jupiter, der grösste Planet unseres Sonnensystems, hat 0.1% der Masse
der Sonne.
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