Das Winterdreieck

Winterdreieck und Orion über der Universität Potsdam
Golm, 7. Januar 2015

Eine meiner Lieblingssternenkonstellationen ist das Winterdreieck. Es wird aus drei der zehn hellsten Sterne am Firmament gebildet. Man kann das Winterdreieck also sehr gut am Winterhimmel erkennen. Beim Auffinden hilft zudem das markante Sternbild Orion. Auf dieser Seite erzähle ich ein wenig von den Sternen Prokyon, Sirius und Beteigeuze, die das Dreieck formen.

Prokyon

Der Name Prokyon ist griechischen Ursprungs und bedeutet „vor dem Hund“. Er weist darauf hin, dass Prokyon nachts vor dem Hundsstern Sirius am Himmel erscheint. Ein anderer Name für Prokyon, der aus der Feder des deutschen Astronomen Johann Bayer (1572–1625) stammt, ist α Canis Minoris. Diese Bezeichnung steht für „hellster Stern im Sternbild Kleiner Hund“.

Darstellung des Winterdreiecks und der hellsten Sterne Orions

Im Jahr 1844 postulierte Friedrich Bessel, dass Prokyon kein einzelner Stern, sondern ein System aus zwei einen gemeinsamen Schwerpunkt umkreisenden Sternen sei, was einige Jahre später belegt werden konnte. Der hellere Stern Prokyon A besitzt etwa die 1,4-fache Masse und den doppelten Radius unserer Sonne. Man vermutet, dass der Stern den Wasserstoff in seinem Kern bald vollständig zu Helium fusioniert hat, sodass ihm in den kommenden Millionen Jahren ein gewaltiger Wandel bevorsteht.

Sein Begleiter hat diese Metamorphose bereits durchlaufen. Die einstige Masse jenes zweiten Sterns wird auf das 2,5-fache unserer Sonne geschätzt. Als vor mehr als einer Milliarde Jahren in seinem Inneren der Vorrat an Brennstoff für die Kernfusion zur Neige ging – tatsächlich passiert das bei massereichen Sternen schneller als bei massearmen –, verlor der Stern einen Großteil seiner äußeren Schichten an das umgebende Weltall. Was vom Stern heute übrig ist, trägt den Namen Prokyon B, ein typischer Weißer Zwerg von 0,6 Sonnenmassen.

Prokyon ist circa 11,4 Lichtjahre von unserer Erde entfernt. Schaut man in einer Januarnacht im Jahr 2015 auf Prokyon, fällt einem also Licht in die Augen, das Prokyon im Sommer 2003 verlassen hat. Was gleichzeitig im Prokyon-System passiert, werden wir erst 2026 sehen können. Nichtsdestotrotz gehört Prokyon zur engen Nachbarschaft unseres Sonnensystems. Zum Vergleich: Das Zentrum der Milchstraße, unserer Heimatgalaxie, liegt gut 27 000 Lichtjahre entfernt.

Sirius

Die Distanz zwischen Erde und Sirius beträgt nur 8,6 Lichtjahre. Sirius wird auch α Canis Majoris oder Canicula genannt; das „Hündchen“ Canicula möge man nicht mit Caligula verwechseln. Sirius ist nicht nur der hellste Stern im Sternbild Großer Hund, sondern hellster aller Sterne am nächtlichen Firmament. Der Mond, manche Planeten und Flugzeugs aus Menschenhänden erscheinen allerdings noch heller. Da Sirius in unseren Breiten meist tief über dem Horizont steht, dämpft Dunst sein Licht manchmal stärker als das anderer Sterne.

Sirius spielt nahezu weltweit in zahlreichen Kulturen eine Rolle. Im alten Ägypten hatte Sirius Bedeutung für den Kalender; sein Auftauchen am morgendlichen Horizont kündigte die Nilflut an. In Polynesien diente er der Navigation. Bemerkenswert ist, dass verschiedene Kulturen offenbar unabhängig voneinander Sirius mit Hunden beziehungsweise Wölfen assoziierten: Die Verbindung findet sich bei Griechen und Römern im Mittelmeerraum, in China sowie bei nordamerikanischen Ureinwohnern. Ein kurzes Gedicht namens Sirius gibt es auch auf dieser Netzpräsenz.

Wie Prokyon ist Sirius ein Doppelsternsystem aus einem Wasserstoff fusionierendem Stern und einem Weißen Zwerg. Auf die Zwiegestalt wies auch hier Friedrich Bessel hin. Der heute im sichtbaren Licht hellere Sirius A besitzt rund die doppelte Masse bei 1,7-fachem Radius der Sonne. Die Eigenschaften Weißer Zwerge wie Sirius B oder Prokyon B unterscheiden sich davon erheblich: Zwar liegt ihre Masse nah bei der unserer Sonne, doch sie sind nur etwa so groß wie die Erde, wie die folgende Tabelle gerundeter Werte mit der Erde als Bezugsgröße zeigt.

RadiusVolumenMasse
Erde1,001,001,00
Prokyon B1,352,44200 000
Sirius B0,920,77326 000
Sonne1091 300 000333 000

Beteigeuze

Den dritten Eckpunkt des Winterdreiecks markiert Beteigeuze/Betelgeuse. Sein Name stammt ursprünglich aus dem Arabischen. Man kann ihn als „Hand des Riesen“ interpretieren, wobei mit dem Riesen das Sternbild Orion gemeint ist. Trotz seines alternativen Namens α Orionis, der mit α als erstem Buchstaben des griechischen Alphabets beginnt, erscheint Beteigeuze heute nach Rigel (β Orionis) nur am zweithellsten im Sternbild Orion.

Nichtsdestotrotz ist Beteigeuze von einem ganz anderen Kaliber als Prokyon oder Sirius A: Beteigeuze strahlt Tausende Male mehr Licht ab. Dass dennoch Sirius heller am Nachthimmel leuchtet, liegt an der zigfach größeren Entfernung Beteigeuzes von der Erde. Beteigeuze ist außerdem enorm groß, ein sogenannter Roter Überriese. Stände Beteigeuze anstelle unserer Sonne, würde er das gesamte innere Sonnensystem verschlucken: Die Bahnen von Merkur, Venus, Erde, Mars und den Asteroiden des Asteroidengürtels lägen allesamt in seinem Inneren.

Beim Alter kann Beteigeuze mit keinen Superlativen auftrumpfen, denn er ist ein junger Stern. Seine bisherige Leuchtdauer liegt in der Größenordnung von 10 Millionen Jahren. Freilich – verglichen mit einem Menschenleben ist das viel, doch ein Klacks im Vergleich zum gut 4,5 Milliarden Jahre alten Sonnensystem. Unsere Sonne wird allerdings noch mehrere Milliarden Jahre weiterbrennen, während Beteigeuze den Wasserstoff in seinem Kern bereits jetzt aufgebraucht hat.

Erst in diesem Prozess und insbesondere mit dem Einsetzen der Fusion von Helium zu noch schwereren Elementen hat sich Beteigeuze zu seiner heute zu beobachtenden Größe aufgebläht. Astronomen gehen davon aus, dass Beteigeuze, wenn sein Kern zu Eisen fusioniert ist, als Supernova explodieren wird, die für einige Zeit aus hunderten Lichtjahren Entfernung auf die Erde so hell scheint wie unser Mond.

Winterdreieck über dem Bahnhof in Perleberg
Perleberg, 17. Januar 2015

Von der Supernova wird kein Weißer Zwerg, sondern ein Neutronenstern übrig bleiben, der bei einem Querschnitt von der Größe Bremens eineinhalb mal soviel Masse wie die Sonne besitzt. Die Gravitation auf seiner Oberfläche wird so stark sein, dass eine Mücke dort das Gewicht von hundert Elefanten auf der Erde auf die Waage brächte. Doch obschon die Eigenschaften dieses Überbleibsels schwindelerregend sind, mag spannender sein, was aus dem fortgeschleuderten Material wird. Aus Sternenstaub können nämlich neue Sterne mit Planeten wie dem unseren und all seiner Komplexität entstehen.


Quellen: Artikel der englischen Wikipedia, Stand 1. Januar 2015, darunter: Betelgeuse, Earth, Procyon, Sirius, Sun.

Kommentare

  1. Dein Beitrag gefällt mir ausgezeichnet, weil so anschauliche Vergleiche enthalten sind, die einem Laien diese himmlische Materie näher bringen und Lust auf weiteres Anschauungsmaterial entstehen lassen, nur die Sternenbildfotos sind für Schwachäugige schwerer zu erkennen, aber da hilft die Skizze ...
    R. S.

  2. Danke! Das mit den Fotos stimmt natürlich – ich habe sie aus der Hand mit einem älteren Apparat aufgenommen. Vielleicht hilft es, die Bilder anzuklicken, weil sich dann eine größere Version öffnet? Eine viel bessere Aufnahme findet sich allerdings unter dieser Adresse:
    https://commons.wikimedia.org/wiki/File:4heic0516d.jpg

    Martin

  3. Das trifft sich gut. Die Beteigeuze gehört auch zu meinen Lieblingen. Schon allein wegen ihres himmlischen Namens. Da sollten sich mal werdende Eltern ein Beispiel nehmen, wenn ihnen nichts rechtes einfällt. Zum Beispiel "Beteigeuze Lehmann" – wie stolz das klingt.
    Und die wissenschaftlichen Erläuterungen dazu auch wieder ganz toll und volksverbunden. Das erinnert mich immer so unwillkürlich an unseren großen Schriftsteller Bruno Hans Bürgel ("Vom Arbeiter zum Astronom").
    Ich hab's auch gesehen und noch viel schöner. Angeklickt habe ich den riesigen Prokyon dazu aber nicht so direkt, weil ich schon vor dem Angucken die Laternen für mich schwarz abgedeckt hatte. Das geht auch gut. Das Verfahren ist viel sanfter als auf dem Foto "Querschnitt" vom 31. August des Vorsommers.

    Danke und alles Liebe
    Jutta

  4. Danke, Jutta. Im Kieler Tatort am vorgestrigen Sonntag wurden auf ARD übrigens Prokyon, Sirius und auch der Orionfuß Rigel erwähnt. Nur Beteigeuze erfuhr keine gesonderte Widmung,

    bedauert Martin

  5. "..Kommentare seien ja zeitlos.."
    Kann den bisherigen Beiträgen nur zustimmen. Vielleicht der Hinweis zum Wintersechseck als weiterführende Ergänzung..
    Freue mich selber auf jede klare Nacht, dann setze ich mich auf den Balkon (mit Ausrichtung O, OSO) und lasse meine Gedanken zu den Sternen schweifen..! 🌌

  6. Und ich habe gerade gelernt, dass es ein Unicode-Symbol für die Milchstraße gibt. Schön. Danke, @5!

    Martin

  7. Der Mann im Mond!!