Wie sehen Sterne aus?

"Twinkle, twinkle little star" ist eine bezaubernde Rezitation für Kinder, die jedoch zwei Missverständnisse enthält, die die Fehlbarkeit der erdbasierten Beobachtung belegen. Erstens sind Sterne nicht klein. Einige mögen erdgroß sein, aber die meisten sind größer als Jupiter, der größte Planet im Sonnensystem. Zweitens funkeln sie nicht; sie leuchten, und die Helligkeit und Farbe des Lichts jedes Sterns gibt Aufschluss über seine Temperatur, Größe und sogar sein Alter und sein wahrscheinliches Schicksal.

Die Sterne von der Erde aus zu betrachten ist ein bisschen so, als würde man sie durch einen Wasserfilter betrachten, denn im Vergleich zur Leere des Weltraums ist die Atmosphäre dicht. Darüber hinaus bewegt sich die Luft ständig, sodass das Sternenlicht sich zu verschieben und zu schimmern scheint. Die Atmosphäre lässt Sterne auch dunkler erscheinen, als sie es wären, wenn wir sie aus dem Weltraum sehen könnten. Ungeachtet der populären Darstellungen von Sternen mit Punkten oder Strahlen, die von einem hellen Zentrum ausgehen, erscheinen Sterne aus dem Weltraum als runde Lichtpunkte; Der Grund, warum sie in fotografischen Bildern funkeln, ist die Lichtbeugung in Linsen und Spiegeln.

Wenn Sie in einer dunklen, mondlosen Nacht anhalten und den Himmel untersuchen, können Sie leicht Farbunterschiede zwischen den Sternen erkennen. Die Farbe eines Sterns ist ein visueller Hinweis auf seine Oberflächentemperatur. Die heißesten Sterne sind blau und die nächsten heißesten sind weiß. Gelbe Sterne wie die Sonne sind die nächsten, während rote Sterne die kühlsten der sichtbaren Sterne sind. Viele rote Sterne sind so dunkel, dass man sie gar nicht sehen kann, und manche Sterne, die sogenannten Braunen Zwerge, strahlen kaum Licht aus. Manche Sterne emittieren kein Licht – sie fangen es ein. Das sind Schwarze Löcher, die Überbleibsel heißer Riesensterne, die als Supernovae explodiert sind.

Ein Grund für die unterschiedliche Helligkeit von Sternen ist, dass heißere Sterne mehr Energie abgeben als kühlere, aber ein weiterer wichtiger Grund ist, dass einige viel größer sind als andere. Beteigeuze zum Beispiel – ein Stern im Sternbild Orion – erstrahlt in rotem Licht, aber es erscheint uns hell, weil es einfach riesig ist. Wenn er die Sonne einnehmen würde, würde sich seine Oberfläche bis auf die Umlaufbahn des Jupiter erstrecken. Weiße Zwerge am anderen Ende der Skala sind erdgroß, aber sie gehören zu den heißesten Objekten am Himmel. Sie sind die Überreste sterbender Sterne und sind oft von einer geisterhaften Gasformation umgeben, die als planetarischer Nebel bekannt ist.

Manche Sterne erscheinen Erdlingen einfach deshalb heller, weil sie näher sind. Astronomen ordnen die Helligkeit von Sternen – von der Erde aus gesehen – ein, indem sie ihnen eine Zahl zuordnen, die als scheinbare Helligkeit bekannt ist – je kleiner die Helligkeit, desto heller das Objekt. Sie haben auch ein Maß entwickelt, das Sterne danach einordnet, wie hell sie im Vergleich zueinander sind. Diese Zahl, die als absolute Helligkeit bezeichnet wird, beschreibt, wie hell ein Stern erscheinen würde, wenn er 10 Parsec (etwa 32,6 Lichtjahre) entfernt wäre. Mit einer scheinbaren Helligkeit von minus 26,7 ist die Sonne das hellste Objekt am Himmel. Seine absolute Größe beträgt jedoch nur 4,7. Wäre das ihre scheinbare Größe, wäre sie in einem urbanen Zentrum nicht einmal mit bloßem Auge sichtbar.