Ein hilfreiches Diagramm zur Klassi4kation von Sternen

Himmelserscheinungen im Oktober
Ein hilfreiches Diagramm zur Klassi4kation von
Sternen
von Felicitas Mokler
Das Hertzsprung-Russell-Diagramm ist das wichtigste Handwerkszeug von Sternforschern. Man kann nicht nur die
Eigenschaften eines Sterns ablesen, sondern auch seine Entwicklungsstufen.
Im Oktober können wir uns in der ersten Nachthälfte noch im
Südwesten am Sommerdreieck mit Atair im Adler, Vega in der Leier und
Deneb im Schwan orientieren. Hoch im Süden befindet sich Pegasus
mit Andromeda. Die vier markantesten Sterne dieser Konstellation
bilden das Herbstviereck. Östlich davon zieht Perseus hinterdrein und
im Nordosten der Fuhrmann mit seinem Hauptstern Capella. Auf der
Ekliptik steht tief im Süden der Wassermann, danach folgen die Fische.
Im Osten ist der Stier zu sehen, an dessen Kopf wir auf die Sterngruppe
der Hyaden treffen. Nicht weit davon entfernt finden wir die deutlich
brillanteren Plejaden.
Bereits dem blossen Auge offenbaren sich die Sterne in ihrer ganzen
Vielfalt: Sie sind nicht nur unterschiedlich hell, viele von ihnen
erscheinen auch in verschiedenen Farben. Aldebaran im Stier leuchtet
beispielsweise rot, hingegen erscheint Sirius eher bläulich. Während
die Helligkeit, mit der wir einen Stern wahrnehmen, zum einen von
seiner Leuchtkraft, zum anderen aber auch von seiner Entfernung
bestimmt ist, ist seine Farbe im Wesentlichen ein Indikator für seine
Oberflächentemperatur. So sind blaue Sterne besonders heiss, rote eher
kühler.
Um die Sterne in der Umgebung der Sonne genauer zu klassifizieren,
stellte der dänische Astronom Ejnar Hertzsprung zu Beginn des 20.
Jahrhunderts ihre absolute Helligkeit (diese Grösse ist unabhängig von
der Entfernung) in Relation zu ihrer Farbe. In dem Diagramm verteilten
sich die meisten Sterne entlang einer Diagonalen. Diese sogenannte
Hauptreihe zog sich von der linken oberen Ecke mit besonders hell
leuchtenden, blauen Sternen hinunter in die untere rechte Ecke mit
den leuchtschwachen, rötlichen. Doch nicht immer liess sich Sternen
einer bestimmten Farbe auch eine bestimmte Helligkeit zuordnen. So
fand Hertzsprung auch rötliche Sterne, die deutlich heller strahlten als
die übrigen derselben Farbe, und führte daraufhin die Unterscheidung
zwischen Riesen- und Zwergsternen ein.
Sein amerikanischer Kollege Henry N. Russell verbesserte die
Darstellungsweise und präsentierte 1913 das Diagramm als Erster der
Öffentlichkeit bei einer Tagung der Royal Astronomical Society.
Schliesslich ging es als Hertzsprung-Russell-Diagramm (HRDiagramm) in die Geschichte der Astrophysik ein und ist mittlerweile
zum wichtigsten Handwerkszeug der Sternforscher geworden.
Heute tragen Astrophysiker im HR-Diagramm üblicherweise die
Leuchtkraft oder die absolute Helligkeit eines Sterns gegenüber seinem
Spektraltyp auf. Neben der Farbe und der damit verknüpften
Oberflächentemperatur sind bestimmte Spektrallinien in
unterschiedlicher Ausprägung charakteristisch für jeden Sterntyp.
Die Bezeichnung der wichtigsten Spektraltypen lautet O, B, A, F, G, K,
M. Ursprünglich las sich diese Auflistung in alphabetischer
Reihenfolge, sie wurde aber in der Geschichte bis zur heute üblichen
Anordnung mehrfach umsortiert. O-Sterne sind heisse, extrem
massereiche Sterne mit Oberflächentemperaturen von 30 000 bis 50
000 Kelvin. Die Sonne ist dagegen ein unscheinbarer Stern mit einer
Oberflächentemperatur von 5300 Kelvin vom Spektraltyp G. Sterne des
Typs M haben eine Oberflächentemperatur von 2000 bis 3300 Kelvin
und eine sehr kleine Masse.
Alle Mitglieder der Hauptreihe bestreiten ihren Energiehaushalt durch
Wasserstofffusion im Sterninnern. Hat ein Stern seinen
Wasserstoffvorrat dort aufgebraucht, beginnt die Fusion in der Schale
um den Heliumkern zu zünden, später beginnt auch der Heliumkern zu
fusionieren. Um die dabei frei werdende Energie nach aussen zu
transportieren, bläht sich die Hülle des Sterns enorm auf und kühlt sich
dabei zugleich ab. Der Stern entwickelt sich zum Roten Riesen und
später sogar zum Überriesen. Im HR-Diagramm wandert er dabei von
der Hauptreihe auf den Rote-Riesen-Ast. Noch später in seiner
Entwicklung wird er seine Hülle explosionsartig abstossen. Übrig bleibt
– bei kleiner bis mittlerer Anfangsmasse – der heiss glühende Kern des
Sterns, ein Weisser Zwerg, der im HR-Diagramm in der linken unteren
Ecke placiert ist. So lassen sich im HR-Diagramm nicht nur die
Eigenschaften eines Sterns ablesen, sondern auch seine
Entwicklungsstufen.
Lauf der Planeten: Merkur ist in der ersten Monatshälfte morgens
über dem Osthorizont zu sehen. Venus hingegen lässt sich den ganzen
Oktober über abends tief im Südwesten beobachten. Der rötliche Mars
ist noch in der frühen Nacht aufzufinden. Jupiter taucht in der zweiten
Monatshälfte über dem Osthorizont am Morgenhimmel auf. Saturn
steht noch am frühen Abend über dem Westhorizont; am
Monatsletzten ist er besonders nah bei Venus anzutreffen. Uranus im
Sternbild Fische und Neptun im Wassermann lassen sich nur mit einem
Feldstecher beobachten.
Lauf des Mondes: Zu Neumond am 1. Oktober steht der Erdtrabant in
der Jungfrau. Der zunehmende Halbmond befindet sich am 9. des
Monats zwischen den Konstellationen Schütze und Schild. Am 16. 10.
läuft der Vollmond durch die Fische; der wieder abnehmende
Halbmond steht am 22. 10. im Krebs. Noch einmal zu Neumond am 30.
des Monats befindet er sich in der Jungfrau.
Zeitumstellung: In der Nacht vom 29. auf den 30. Oktober endet die
Sommerzeit (MESZ), und die Uhr wird um eine Stunde zurückgestellt.
Es gilt wieder die mitteleuropäische Zeit (MEZ).
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