Sterne

Sie sind kleine helle Punkte am Nachthimmel und dennoch ist alles an ihnen gigantisch - Größe, Masse und Temperatur. Sterne sind riesige und unglaublich heiße Kraftwerke. Die Oberflächentemperaturen der meisten Sterne reichen von etwa 2200 K bis 45000 K, ihre Massen von 0,07 bis 120 Sonnenmassen und ihre Größen von 0,1 bis 25 Sonnenradien.

Größenvergleich
Quelle: Dave Jarvis
CC-BY-SA 3.0

Sterne sind Elementfabriken. In ihnen liefert die stellare Kernfusion durch die Verschmelzung von Wasserstoff zu Helium gewaltige Energiemengen, die auch in Form von extrem kräftigen Magnetfeldern weit ins All hinein wirken. Doch nicht nur leichte Elemente wie Helium, Kohlenstoff oder Eisen verdanken wir stellaren Prozessen. Endet ein Stern in einer Supernova, einer gewaltigen Explosion, "erbrütet" er dabei auch schwerere Elemente wie etwa Kupfer, Gold oder Uran. Planeten, ihre Monde, Asteroiden und Kometen und letztlich wir selbst sind also Produkte von Sternen. Wir sind Sternenstaub ;-)

Die von einem Stern abgestrahlte Energie kann auf Planeten Leben ermöglichen oder auch dauerhaft verhindern. Sonnensysteme mit nur einem Zentralstern wie das unsere sind eher die Seltenheit. Schätzungsweise zwei Drittel aller Sterne haben ein oder sogar mehrere Geschwister, die oft um ein gemeinsames Zentrum kreisen.

Sternhaufen NGC 1783
Quelle: ESA/Hubble & NASA
CC-BY 4.0

Auch in kosmischen Dimensionen gesehen sind Sterne selten Einzelgänger. Sie konzentrieren sich in Sternhaufen und zu Millionen oder sogar Milliarden in Galaxien, die widerum in Galaxienhaufen auftreten. Astronomen schätzen die Zahl der Sterne im sichtbaren Universum auf etwa 70 Trilliarden. Allein in unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße, existieren ca. 100 Milliarden Sonnen.

Mit bloßem Auge sind von der Erde aus höchstens 5000 bis 6000 Sterne zu erkennen. Der Mensch sah in ihnen Götter, er verband sie zu Sternbildern und nutzt sie bis heute zur Navigation - auf der Erde und in der Raumfahrt. Die ältesten Namen von Sternen, die heute noch gebräuchlich sind, stammen oft aus der arabischen oder griechisch-hellenistischen Antike, so zum Beispiel Beteigeuze oder Sirius. Neuere Bezeichnungen entstanden mit der Erstellung großer Himmelsatlanten und Sternenkataloge, wie der Uranometria von Johann Bayer (1603) oder dem Hipparcos-Katalog (HIP).

European Extremely Large Telescope
Quelle: ESO, CC-BY 4.0

Von der Frühgeschichte des Menschen bis heute beobachten, katalogisieren und vermessen wir also Sterne. Schon die ersten Hochkulturen errichteten in China, Ägypten und Südamerika große Observatorien. Heute bauen wir riesige Radioteleskope, wie zum Beispiel das Very Large Array (VLA) in New Mexico, oder wir schicken Weltraumteleskope ins All, die Röntgenstrahlen, Mikrowellen oder einen großen Bereich des Lichtspektrums beobachten können, wie das Hubble Space Telescope (HST).

Zentrum der Milchstraße

Mit ihnen entstehen nicht nur phantastische Aufnahmen, die uns begeistern. Vor allem geht es um die Bestimmung von Eigenschaften wie Leuchtkraft und Alter, Größe, Masse, Zusammensetzung und Bewegung der Sterne. Ihr Lebenszyklus kann heute schon gut beschrieben werden. Astronomen setzen die gewonnenen Informationen zueinander ins Verhältnis und teilen Sterne danach in verschiedene Klassen ein. Daraus gingen wichtige Darstellungen wie beispielsweise das Hertzsprung-Russell-Diagramm (HDR) hervor, mit dem sich die Entwicklungszustände abbilden lassen.

Mittlerweile sind nicht nur massearme- und reiche, große und kleine, helle und weniger helle Sterne bekannt. Drei verschiedene Sternenpopulationen, eingeteilt nach ihrer Lebensdauer in der Entwicklung des Universums, werden unterschieden. Weiterhin differenziert man Sterne anhand ihres individuellen Alters, ihrer Zugehörigkeit zu Regionen und Sternhaufen, teilt sie in Größen- und Spektralklassen ein. Ihre extremsten Erscheinungsformen und Phänomene, wie zum Beispiel Neutronensterne, Supernovae, Schwarze Löcher oder Pulsare geben jedoch den Forschern immer noch noch viele Rätsel auf und bleiben dadurch absolut spannend.

Wussten Sie schon?

• Alle von der Erde aus mit bloßem Auge sichtbaren Sterne gehören zu unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße.
• Als aktuell größter bekannter Stern gilt der Rote Überriese UY Scuti im Sternbild Schild mit 1708 ± 192 Sonnenradien.
• Der Stern Castor im Sternbild Zwillinge ist eigentlich ein System aus drei Sternpaaren, also sechs Sternen insgesamt.
• Sirius, der schon um 5000 v. Chr. in Ägypten eine kalendarische Funktion hatte, ist mit −1,46 mag der hellste Stern am Nachthimmel.