Ich habe nicht wirklich eine Lieblingsjahreszeit zum Sternegucken; Jede Jahreszeit bringt ihren ganz eigenen Charme in den Himmel. Aber der Sommer hat etwas Besonderes, wenn das Wetter milder ist und die Milchstraße sich hoch über uns erstreckt und eine helle Sternenpracht trägt.
Und ich Tun Ich habe herausragende Favoriten, nach denen ich immer zuerst Ausschau halte, wenn ich nach draußen gehe: Wega, hoch oben im Sternbild Leier, Arkturus im Sternbild Boötes und Antares im Sternbild Skorpion, um nur einige zu nennen.
Warum diese? Zum einen gehören sie zu den hellsten Sternen am Himmel und erleichtern mir die Orientierung am Himmel über meinem Kopf. Aber – und das ist nicht ohne Grund – sie strahlen auch in leuchtenden Blau-, Orange- und Rottönen. Nur eine Handvoll Sterne zeigen überhaupt eine Farbe, und die überwiegende Mehrheit ist einfach nur, nun ja, Weiß. Wenn Sie zum Sternenheer aufblicken, fragen Sie sich vielleicht: Warum sind manche so bunt, andere dagegen nicht?
In Zeiten wie diesen zitiere ich gern William Shakespeare. in seinem Stück Julius Caesar, Caesar sagt: „Der Himmel ist mit unzähligen Funken bemalt, sie sind alle Feuer und jeder leuchtet.“ Der geschätzte Barde war einer Sache auf der Spur: Wie sich herausstellte, hängt die Farbe eines Sterns hauptsächlich davon ab, wie heiß sein „Feuer“ wird – obwohl er diese Wärme durch thermonukleare Fusion in seinem Kern und nicht dadurch erhält, dass er tatsächlich etwas verbrennt.
Vor Jahrtausenden bemerkten Astronomen die Farben der Sterne, und spätestens seit der Eisenzeit war es kein allzu großer Schritt, diese Farben mit Temperaturen in Verbindung zu bringen. Nehmen Sie eine Eisenstange und legen Sie sie in eine Schmiede. Nach ein paar Minuten wird der Riegel so heiß, dass er rot leuchtet. Wenn die Temperatur steigt, wird es zunächst orange, dann gelb und schließlich weißglühend (an diesem Punkt schmilzt Eisen und seine Sehhilfe endet). Sterne, so vermuteten einige antike Astronomen, verhielten sich genauso (allerdings vielleicht ohne den Schmelzpunkt).
Und Sterne leuchten tatsächlich auf diese Weise, obwohl die Realität wie immer fantastisch komplizierter ist, als die meisten damals zu träumen gewagt hätten. Im 19. Jahrhundert begannen Astronomen, Spektren von Sternen aufzunehmen. Sie rüsteten Teleskope mit Prismen oder Gittern (flache Glasplatten mit sehr feinen Linien) aus, um das einfallende Sternenlicht in sehr schmale Farbbereiche aufzuteilen, ähnlich einem fein zergliederten Regenbogen. Die grafische Darstellung der Helligkeit des Spektrums eines Sterns machte die Messung von Farben weitaus genauer, als dies mit dem bloßen Auge möglich wäre.
Astronomen versuchten, Sterne anhand der Form und Struktur dieser Sternspektraldiagramme zu klassifizieren, aber es erwies sich als unglaublich schwierig. Schließlich vereinfachte die Arbeit von Astronomen wie Annie Jump Cannon das Schema, was anderen den Weg ebnete zu der Erkenntnis, dass diese Merkmale zu einem großen Teil durch die Temperatur eines Sterns verursacht wurden. Dieselben Merkmale veranlassten die Astronomin Cecilia Payne-Gaposchkin zu der Feststellung, dass Sterne größtenteils aus Wasserstoff und Helium bestehen. Diese gewaltige Entdeckung legte den Grundstein für die moderne Sternastronomie.
Das ist auch der Grund, warum unser modernes Klassifizierungssystem – das von Studenten auf der ganzen Welt gehasst wird, weil sie gezwungen sind, es auswendig zu lernen – Sterne vom heißesten zum kühlsten mit den Buchstaben O, B, A, F, G, K, M, L, T und Y auflistet. (Das ursprüngliche alphabetische Schema wurde in Stücke gehackt und neu geordnet – und hat seitdem weitere Änderungen erfahren. Astronomen haben die letzten drei Buchstaben hinzugefügt, um Sterne zu kennzeichnen, die so kühl und lichtschwach sind, dass wir sie erst vor kurzem entdecken konnten.)
Ah, aber wo war ich? Kommen wir zurück zu meinen Sommerfavoriten Vega, Arcturus und Antares. Wega ist also ein bläulich-weißer Stern vom Typ A, Arcturus ist ein orangefarbener K-Stern und Antares ist ein roter Stern vom M-Typ. Im Laufe der Jahrzehnte haben Astronomen dieses Klassifizierungssystem geändert, um wesentlich mehr Informationen aufzunehmen. Seine Kernerkenntnis blieb jedoch erhalten: Alle Sterne sind heiß, doch ihre unterschiedliche Temperatur verleiht ihnen unterschiedliche Farben.
Wie heiß ist „heiß“? M-Sterne sind die kühlsten – etwa 2.100 bis 3.400 Grad Celsius. K-Sterne haben eine Temperatur von etwa 3.400 bis 4.900 Grad Celsius, und G-Sterne – eine Klasse, zu der insbesondere unsere Sonne gehört – haben eine Temperatur von 4.900 bis 5.700 Grad Celsius. Sterne können noch heißer werden: massereiche und überwältigend heiße Sterne vom Typ O, die heißesten Sterne , kann mehr als 100.000 Grad Celsius betragen!
Unter „glühend heiß“ verstehen wir im wahrsten Sinne des Wortes „brodelnd“. Doch wenn es um Stars geht, sind sie das Coolste, was sie sein können. Trotzdem gewöhnen sich Astronomen an solche Extreme und unsere Sprache spiegelt wider, wie blasiert wir sein können. Wir verwenden Wörter wie „kühl“ und „heiß“, um Sterne zu beschreiben, während wir „sengend“ und „umwerfend“ sagen sollten.
Wenn Sie also nach draußen gehen und über die Sterne nachdenken, können Sie ihre Farben bemerken und eine gute Vorstellung davon bekommen, wie heiß sie sind – das heißt, ob Sie überhaupt Farbe in ihnen sehen können. Die meisten sehen weiß aus.
Das liegt nicht an den Sternen, sondern an unseren Augen. Wie Caesar in Shakespeares Werk fortfuhr Julius Caesar, „So in der Welt; „Das ist bei den Menschen gut eingerichtet, und die Menschen sind aus Fleisch und Blut.“
In der Netzhaut des menschlichen Auges gibt es viele verschiedene Arten von Zellen. Stäbchen beispielsweise sind lichtempfindlich und werden bereits bei sehr geringen Lichtverhältnissen aktiviert. Zapfen nehmen zwar Farben wahr, benötigen jedoch viel mehr Licht, um sie einzuschalten. Mit bloßem Auge können nur die hellsten Sterne Ihre Zapfen aktivieren, weshalb schwächere Sterne weiß, also farblos, erscheinen. Sie sind hell genug, um Ihre Stäbchen in Schwung zu bringen, aber nicht so hell, dass Sie ihre eigentlichen Farbtöne wahrnehmen können.
Der schwächste Stern, den ich zuverlässig in Farbe gesehen habe, ist Fomalhaut, ein Stern erster Größe im Sternbild Piscis Austrinus. Für mich sieht es kaum blau aus. Obwohl Regulus, der im Löwen vorkommt, laut Spektralklassifizierung etwas schwächer und auch blau ist, sieht er für meine Augen immer weiß aus. Pollux, einer der beiden hellen Sterne, die den Kopf der Zwillinge markieren, ist heller als Fomalhaut, hat jedoch eine orange Farbe. Und im Allgemeinen sieht es für mich auch weiß aus. Welche Farbe Sie sehen, hängt auch davon ab, wie gut Ihr Sehvermögen ist (meine ist leider nicht besonders gut), von den Wetterbedingungen und vielem mehr. Ihr Kilometerstand kann variieren.
Der Einsatz eines optischen Hilfsmittels hilft. Ein Fernglas oder ein Teleskop sammeln mehr Licht, als Ihre Augen können, wodurch einige der helleren Sterne, die für das bloße Auge immer noch weiß erscheinen, in eine Regenbogenreihe himmlischer Juwelen verwandelt werden. Wenn, sagen wir, Wega (die sich für die meisten Beobachter der nördlichen Hemisphäre nach Sonnenuntergang im August fast direkt über ihnen befindet) mit bloßem Auge verwaschen aussieht, versuchen Sie, einen Blick durch ein Fernglas zu werfen. Wenn Sie dies tun, kann es in einem wunderschönen Himmelblau funkeln.
Und was ist mit dem allerhellsten Stern am gesamten Himmel der Erde? Welche Farbe hat unsere Sonne bei 5.500 Grad Celsius?
Das stellt sich als ein heraus Puh etwas komplizierter – und verdient einen eigenen Artikel. Seien Sie gespannt auf die Kolumne nächste Woche!
