S t e r n e n f a b r i k
W a l d a c h t a l
Das Sternbild Jagdhunde
Die Sterne des Sternbildes
Die Sterne des Sternbildes
I. Das Sternbild
1. Cor Caroli (α - Alpha Canum Venaticorum, HD 112413 + HD 112412)
Cor Caroli ist ein Doppelsternsystem in ca. 110 Lichtjahren Entfernung. Die beiden Sterne Alpha 1 und Alpha 2 sind ca. 675 AE voneinander entfernt. Eine Astronomische Einheit (AE) ist die durchschnittliche Entfernung von der Sonne zur Erde. Diese beträgt ca. 149,6 Mio. km.
Die beiden Sterne Alpha 1 und Alpha 2 haben dabei eine Umlaufzeit von ca. 8.300 Jahren. Beide Sterne werden von einer Scheibe aus Staub umkreist.
Das Sternensystem kommt mit einer Radialgeschwindigkeit von ca. 4,10 km/s auf uns zu.
Alpha 2, der hellere der beiden Sterne, ist ein weiß leuchtender Stern der Spektralklasse A0pSiEuHg.
Spektralklassen werden dazu verwendet um einen Stern in einer bestimmten Gruppe zusammenzufassen, wobei in der Bezeichnung auch schon eine relativ genaue Aussage zu den Eigenschaften des Sterns getroffen wird. Denn es werden weitere Unterteilungen vorgenommen.
Die Einteilung der Spektralklasse beruht bis heute auf der Basis, die im 19. Jahrhundert gelegt wurde. Zwischenzeitlich wurde das System immer mehr verfeinert, so dass anhand der Spektralklasse schon eine grobe Zusammenfassung über einen Stern möglich ist.
Alpha 2 wird in der Spektralklasse A (lateinischer Buchstabe) verortet. In früheren Zeiten wurde angenommen, dass Sterne der Spektralklasse A am Anfang ihrer Entwicklung stehen. Daher wurde die Spektralklasse A auch als „frühe Klasse“ bezeichnet. Heute werden die Buchstaben nach dem Licht verteilt, dass sie aussenden. Der Buchstabe A steht für weiß-blau leuchtende Sterne.
Die Zahl 0 zeigt in welchem Temperaturbereich ein Stern sich befindet. Die Zahl 0 steht für die heißen Sterne, die Zahl 10 steht für die kühlen Sterne.
Alpha 2 wird mit der Zahl 0 als ein heißer Stern der Spektralklasse A eingestuft.
Sterne der Spektralklasse A weisen Oberflächen-Temperaturen im Bereich von 7.400 bis 10.000 Kelvin auf. Auch Alpha 2 mit einer Oberflächen-Temperatur von ca. 11.600 Kelvin wird in der Spektralklasse A verortet. Unsere Sonne hat eine Oberflächentemperatur von ca. 5.770 Kelvin (5.507 Grad Celsius).
Alpha 2 strahlt mit der ca. 113-fache Leuchtkraft unserer Sonne. Er besitzt die ca. 3-fache Masse und den ca. 2,7-fachen Radius unserer Sonne.
Aufgrund der hohen Temperaturen besitzen die Sterne der Spektralklasse A eine hohe Leuchtkraft und können daher gut am Nachthimmel beobachtet werden.
Die römische Ziffer zeigt die Leuchtkraftklasse eines Sterns an.
Diese beginnen bei VII und endet bei O. O sind die heißesten und hellsten Sterne, die am Anfang ihres Sternenlebens stehen, während VII für Sterne stehen, die ihr Leben hinter sich haben. Wobei die römische Ziffer nicht die Reihenfolge eines Sternenlebens zeigt.
Alpha A wird in die Leuchtkraftklasse V eingestuft und ist damit ein Hauptreihenstern.
Unsere Sonne ist ein Stern der Spektralklasse G2V (Zwergstern) und damit ein durchschnittlicher Hauptreihenstern (V) in unserem Teil der Galaxis mit einem Alter von ca. 4,5 Mrd. Jahren und einer voraussichtlichen Lebensdauer von nochmals rund 8 Mrd. Jahren.
Ein Hauptreihenstern ist nicht eine Art von Stern, sondern bedeutet eine Zustandsart, in welcher der Stern seine meiste Lebenszeit verbringt. Unsere Sonne befindet sich noch Mitten in der Kernfusion von Wasserstoff zu Helium.
Die Umwandlung von Wasserstoff zu Helium geschieht jedoch schrittweise.
Bei unserer Sonne fusionieren im ersten Schritt zwei Protonen (zwei Wasserstoff-Kerne) zu einem Kern des schweren Wasserstoffs (Deuterium). Eigentlich dürfte eine solche Verschmelzung gar nicht vorkommen. Da im Kern des Sterns die Temperaturen und der Druck sehr hoch sind, ist es aber unvermeidlich, dass zwei Protonen miteinander fusionieren. In der Chemie und Physik wird das Verbrennen eines Stoffes als Fusion bezeichnet.
Der folgenlose Zusammenstoß von Protonen im Kern passiert dauernd. Sehr selten sind jedoch die Fusionen. Daher auch der lange Zeitraum bis Wasserstoff zu Helium wird.
Bei der Fusion der Protonen wandelt sich eines der beiden Protonen in ein Neutron um, dass im Deuterium-Kern verbleibt, sowie in ein Positron und ein Neutrino, die beide den Atomkern verlassen. Das Neutrino verlässt die Sonne. Die Neutrinos erreichen auch unsere Erde, sind jedoch nur schwer nachweisbar. Das Positron zerstrahlt mit einem Elektron in zwei hochenergetische Photonen.
Im zweiten Schritt fusioniert der Deuterium-Kern ebenfalls wieder selten mit einem weiteren Proton zu einem Kern des leichten Helium-Isotops Helium-3. Dabei entsteht ein Gammaphoton außerhalb des Kerns.
Im dritten Schritt fusionieren schließlich zwei Helium-3-Kerne zu einem schweren Helium-4-Isotop. Dabei werden wieder zwei Protonen frei.
Damit wurde aus vier Protonen ein Helium-Kern. Dabei wurde Energie in Form von hochenergetischen Photonen frei.
Bei unserer Sonne verwandeln sich so in einer Sekunde 564 Millionen Tonnen Wasserstoff in 560 Millionen Tonnen Helium. Die Masse von 4 Millionen Tonnen wird in Strahlungsenergie umgesetzt. Diese erreicht uns als Sonnenenergie und sorgt für unser Tageslicht.
Neben diesem, in drei Schritten stattfindenden Fusionsprozess, gibt es für die Fusion von Wasserstoff zu Helium noch einen weiteren Vorgang, den CNO-Zyklus.
Beim CNO-Zyklus, der nach seinen Entdeckern, den Physikern Hans Bethe und Carl Friedrich von Weizäcker auch „Bethe-Weizäcker-Zyklus“ genannt wird, werden in acht Schritten vier Wasserstoffkerne zu einem Helium-Kern fusioniert. Der Name CNO-Zyklus weist darauf hin, dass dieser Prozess unter der Verwendung von Kohlenstoff (C), Stickstoff (N) und Sauerstoff (O) stattfindet.
Ab einer Masse des 1,4- bis 1,6-fachen unserer Sonne wird über den CNO-Zyklus der größte Teil der Fusion von Wasserstoff zu Helium erfolgen.
Bei den Sternen der Spektralklasse A erfolgt die Kernwasserstoff-Fusion zum größten Teil durch den CNO-Zyklus.
Das Alter von Alpha 2 wird auf ca. 165 Mio. Jahre geschätzt.
Die Spektralklasse A0pSiEuHg deutet auf einige Besonderheiten hin.
Alpha 2 ist der Prototyp einer variablen Sternenklasse, die nach ihm benannt wurde, die sogenannten „Alpha2 Canum Venaticorum-Sterne“ oder „Ap-Sterne“. Die Sterne sind, von der chemischen Seite gesehen, andersartige Hauptreihensterne. Sie besitzen starke Magnetfelder und starke Silizium-, Strontium- oder Chrom-Spektrallinien. Die Helligkeit dieser Sterne variiert typischerweise um 0,01 bis 0,1 mag im Verlauf von 0,5 bis zu max. 160 Tagen.
Der Buchstabe „p“ (peculiar) in der Klassifizierung von Alpha 2 bedeutet eine besondere Linienintensität, dass heißt es wurden Besonderheiten in seinem Spektrum festgestellt.
Alpha 2 hat ein etwa 5.000-faches größeres Magnetfeld als unser Planet. In seinem Spektrum wurden Metalle wie Silizium, Quecksilber und auch Seltene Erden wie Europium gefunden, daher auch noch die Bezeichnung „SiEuHg“ (chemische Abkürzung für Silizium, Europium und Quecksilber). Ebenso wurde auch noch Eisen nachgewiesen. In der Astronomie werden alle Elemente außer Wasserstoff und Helium als Metalle bezeichnet.
Alpha 2 weist eine visuelle Helligkeit von ca. 2,84 bis 2,98 mag auf. Unsere Sonne hat eine visuelle Helligkeit von ca. – 26,7 mag. Je höher der Wert ist, der in Magnituden (mag) gemessen wird, umso schwieriger kann ein Stern von uns gesehen werden. Ab einer Magnitude von mehr als ca. 6,0 ist ein Stern nur noch im Teleskop sichtbar. Die Magnitudenzahl wurde in einem logarithmischen System entwickelt, um die Lichtschwäche eines Sterns darzustellen.
Alpha 2 verändert seine visuelle Helligkeit mit einer Periode von ca. 5,47 Tagen und gilt als variabler Stern. Auch sein Magnetfeld unterliegt Schwankungen.
Die Perioden dieser Schwankungen sind alle gleich und haben sich meistens an die Umlaufzeit (der Rotation) des Sterns angepasst. Alpha 2 hat eine Rotationsgeschwindigkeit von ca. 18,4 km/s und benötigt für eine Drehung 5,46939 Tage. Unsere Sonne hat eine Drehgeschwindigkeit von ca. 2 km/s und benötigt ca. 25 Tage für eine Drehung.
Es wird angenommen, dass die Schwankungen des Magnetfeldes durch eine inhomogene Verteilung von Metallen in den Atmosphären dieser Sterne verursacht werden, so dass die Oberflächen-Helligkeiten der einzelnen Sterne an verschiedenen Stellen unterschiedlich ist.
Bei Alpha 2 werden die Helligkeitsschwankungen durch die in viel stärkerer Konzentration vorkommenden Metalle, die in seiner Atmosphäre die Intensität der Helligkeit verändern, herbeigeführt. Er verändert seine visuelle Helligkeit mit einer Periode von 5,46939 Tagen und gilt damit als variabler Stern.
Alpha 2 weist eine absolute Helligkeit von durchschnittlich ca. 0,16 mag auf. Die absolute Helligkeit wird aus einer Entfernung von 32,6 Lichtjahren gemessen; unsere Sonne hat eine absolute Helligkeit von 4,84 mag. 32,6 Lichtjahre sind 10 Parsec, eine andere astronomische Entfernungseinheit.
Sein Begleiter Alpha 1 ist ein Hauptreihenstern der Spektralklasse F2V. Er ist noch mitten in der Fusion von Wasserstoff zu Helium.
Die Sterne der Spektralklasse F befinden sich zwischen den heißen Sternen (Spektralklassen O, B, A) und den kühleren Sternen (Spektralklasse G, K M). Anhand dieser Einteilung stellen diese Sterne einen Durchschnittsstern dar. Ihre durchschnittliche Temperatur soll im Bereich von rund 7.000 Kelvin liegen. Dadurch zeigen sie keinen allzu hohen Energieverbrauch ihres Sternenmaterials. Das wiederum führt dann zu einer durchschnittlichen Leuchtkraft.
Die Oberflächen-Temperatur von Alpha A beträgt ca. 7.080 Kelvin und er strahlt mit der ca. 5,6-fachen Leuchtkraft unserer Sonne.
Während bei den Sterne der Klassen O, B und A im Rahmen des sogenannten „CNO-Zyklus“ der größte Teil des Wasserstoffs in Helium umwandeln wird, erfolgt dies bei den Sternen der Spektralklassen Klassen F und G (unsere Sonne ist ein Stern der Spektralklasse G2V) im Rahmen der vier Schritte durch die sogenannte „Proton-Proton-Reaktion“.
Alpha A besitzt die ca. 1,47-fache Masse und den 1,5-fachen Radius unserer Sonne. Alles Werte, die zu einem durchschnittlichen Stern passen.
Alpha 1 weist eine visuelle Helligkeit von ca. 5,6 mag auf. Er hat eine längere Lebensdauer als Alpha 2, da er seinen Wasserstoff wesentlich langsamer zu Helium fusioniert.
2. Chara (β - Beta Canum Venaticorum, HD 109358)
Chara ist ein gelb-weiß leuchtender Hauptreihenstern der Spektralklasse G0V in ca. 27 Lichtjahren Entfernung. Er gilt als sonnenähnlicher Stern, ist aber in seiner Entwicklung evtl. schon einige Mrd. Jahre voraus.
Chara ist noch mitten in der Kernfusion von Wasserstoff zu Helium.
Der größte Unterschied zu unserer Sonne, ist der geringere Eisengehalt, der auf ca. 60% im Vergleich zu unserer Sonne geschätzt wird. Ein weiterer Unterschied ist die Rotationsgeschwindigkeit von ca. 2,9 km/s. Er benötigt für eine Umdrehung ca. 17 Tage. Unsere Sonne hat eine Drehgeschwindigkeit von ca. 2 km/s und benötigt 25 Tage für eine Rotation.
Anhand der gemessenen Röntgenstrahlung wird davon ausgegangen, dass Chara von einer Korona umgeben ist. Die Rotation des Sterns sorgt für das nötige Magnetfeld.
Chara hat die ca. 1,025-fache Masse, den ca. 1,123-fachen Radius und die ca. 1,151-fache Helligkeit unserer Sonne. Seine Oberflächentemperatur beträgt ca. 5.650 Kelvin.
Chara weist eine visuelle Helligkeit von ca. 4,26 mag und eine absolute Helligkeit von ca. 4,64 mag auf.
Aufgrund seiner Ähnlichkeit und Nähe wurde bei Chara nach Planeten und Braunen Zwergen gesucht.
Ein Brauner Zwerg ist ein Himmelskörper, der mit einer Masse zwischen dem 13-fachen und 75-fachen der Jupitermasse eine Sonderstellung zwischen Planeten und Sternen einnimmt.
Gefunden wurden bisher noch keine Begleiter.
Quellen-Angaben:
- Jim B. Kaler, Universitiy of Illinois
- Wikipedia
- Simbad
