Altair

Stern Altair im Adler – Geheimcode: A7 IV-V

Sterne sind nicht nur komplexe Gebilde, sie sind auch Individualisten. Jeder Stern ist anders und keiner gleicht exakt dem anderen. Diese Vielfältigkeit liegt in den zahlreichen Eigenschaften begründet, die Sterne aufweisen.

Astronomen benutzen zur Charakterisierung dieser enormen Vielfalt einen merkwürdigen  alphanumerischen Code: Zum Beispiel ‚G2V‘ für unsere Sonne. Was hat es damit auf sich?

Dieser Geheimcode umfasst die wichtigsten individuellen Eigenschaften eines Sterns, die Astronomen messen können. Und dazu gehören seine Oberflächentemperatur, die Leuchtkraft und die Art der Energiegewinnung, die ein Stern mal stärker und mal schwächer leuchten lässt. Es lassen sich aus ihm also interessante Rückschlüsse sowohl auf die Vergangenheit des Sterns als auch auf seine zukünftige Entwicklung ziehen.

Für unsere Sonne wird der Code ‚G2V‘ verwendet., für z.B. Stern Spica der Code ‚B1 III-IV‘

Code-Entschlüsselung – Die Spektralklasse

Der Code besteht aus einer Zeichenfolge, deren erstes Zeichen der Buchstabe O, B, A, F, G, K oder M ist. Sie beschreibt die Spektralklasse, die diesem Stern zugeordnet ist. Dabei steht ‚O‘ für Sterne mit sehr hoher Oberflächentemperatur bis hinauf zu 40.000 °C und hinunter zu ‚M‘ für relativ kühle Sterne mit Oberflächentemperaturen von etwa nur 2400°C. ‚O‘-Sterne leuchten bläulich-weiß, während ‚M‘-Sterne in sehr dunkelrotem Licht strahlen.

Unsere Sonne ist demzufolge ein gelblich strahlender G-Stern mit einer Oberflächentemperatur von ca. 5500°C.

Die Buchstaben stehen für die folgenden Temperaturbereiche:

O-Sterne: 40.000° C – 30.000° C

B-Sterne: 30.000° C – 10.000° C

A-Sterne: 10.000° C – 7500° C

F-Sterne: 7500° C – 6000° C

G-Sterne: 6000° C – 4900° C

K-Sterne: 4900° C – 3500° C

M-Sterne: 3500° C – 2400° C

Die Ziffer 0-9 nach dem ersten Buchstaben beschreibt genauer, wo sich innerhalb der Spektralklasse die Oberflächenstemperatur des Sterns befindet. Ziffer ‚0‘ bedeutet am heißeren Ende und Ziffer ‚9‘ dementsprechend am kühleren Ende des jeweiligen Temperaturbereichs der Spektralklasse.

Code-Entschlüsselung – Die Leuchtkraftklasse

Der 2. Teil des Codes enthält Informationen darüber, wie hell ein Stern tatsächlich leuchtet; mit welcher Leistung er also seine Energie abstrahlt. Diese Information ist eng verbunden mit der Physik des Sterninneren, mit seiner Historie und seiner zukünftigen Entwicklung.

Dieser Teil des Codes wird ‚Leuchtkraftklasse‘ genannt. Es gibt insgesamt sieben Unterteilungen:

Ia – Überriesen Ia mit Absoluten Helligkeiten von -6 oder heller
Ib – Überriesen Ib mit A.H. zwischen -4 und -6
II – Helle Riesen mit A.H. zwischen -1 und -5
III – Riesen mit A.H. zwischen -5 und 1
IV – Unterriesen mit A.H. zwischen -3 und 3
V – Hauptreihensterne (Zwerge) mit A.H. zwischen -7 und 18 (!)
VI – Weisse Zwerge mit A.H. zwischen 10 und 18

Die genauen Verläufe dieser Bereiche zeigt das sog. Hertzsprung-Russell-Diagramm – eines der fundamentalsten Diagramme der modernen Astronomie.

Hertzsprung-Russell-Diagramm

Hertzsprung-Russell-Diagramm

Die Hauptreihensterne der Leuchtkraftklasse V treten dabei in einem Band auf, welches sich durch sämtliche Spektralklassen und Leuchtstärken zieht. Es gibt von diesen Sternen also kleine rote Sterne als auch bläulich helle XXL-Riesen. Jedoch fehlen z.B. große, rote Sterne in dieser Sternenrubrik.

 

Der Sternen-Geheimcode setzt sich also aus der Spektral- und der Leuchtkraftklasse zusammen und wird auch MK-Code oder Yerkes-Code genannt.

Code Ia-VI: Hinweise auf die Energiequelle eines Sterns

Gemeinsames Merkmal der Hauptreihensterne (Leuchtkraftklasse V) ist ihre Energiegewinnung durch Fusion von Wasserstoff zu Helium. Die Sterne der anderen Klassen (außer die der Weissen Zwerge) gewinnen Ihre Energie aus der Verschmelzung von schwereren Elementen zu noch schwereren.
Das Sterneninnere – der Sternreaktor – wird dabei immer umso heißer, je schwerer die Elemente sind, die dort ‚erbrütet‘ werden. Diese ‚(XXL-)Riesen‘ sind damit auch sehr leuchtkräftig und aufgebläht und daher immer auch oberhalb der Aboluten Helligkeit von 3 bis -8 (!) angesiedelt.

Das schwerste Element, welches durch Kernfusion in Sternen entsteht, ist Eisen; eine Fusion von Eisenatomen setzt dann keine Energie mehr frei, sondern verbraucht stattdessen Energie und kühlt somit den Reaktor aus, was ihn irgendwann implodieren lässt und dann den gesamten Stern in einer (Super-)Nova zerreißt. Bei anderen Sternen geht der Vorrat an Material mangels Masse schon vorher zu Neige; sie blasen Ihre Hülle ins All und verwandeln sich zu einem farbprächtigen, kurzlebigen Planetarischen Nebel.

Und hier kommt eine besonderen Sternenklasse – die Weissen Zwerge – ins Spiel. Sie sind relativ schwach leuchtend und kompakt (Absolute Helligkeit 10 und dunkler) und weisen einen hohen Temperaturbereich auf; von 20.000°C bis hinunter zu 3500°C.
Es handelt sich dabei um übriggebliebene, erkaltende ‚Sternreaktoren‘; also tote Sternenkerne ohne stattfindende Kernfusionsreaktionen. Sie sind Überbleibsel von Novaexplosionen oder Zentren Planetarischer Nebel.

Und der Code unserer Sonne?

Merkur-Transit

Sonne (mit Sonnenflecken und Merkurscheibchen), 150 Mio km Entfernung

Der Code unserer Sonne ist ‚G2V‘; sie bestitzt also eine Oberflächentemperatur von ca. 5500°C [G2] und gehört zu den Hautptreihensternen [V], die ihre Energie aus der Fusion von Wasserstoff zu Helium gewinnen. Sie ist im Vergleich zu anderen Sternen weder besonders groß noch besonders klein – eben reinen Mittelmaß; aber steht noch mitten im Leben und spendet selbiges!