Wenn der Große Bär zur Ente wird - wissenschaft.de
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Astronomie+Physik

Wenn der Große Bär zur Ente wird

Der Name Fixsterne trügt: Im Laufe der Zeit verändert sich der Himmel völlig. Durch die Messungen des Satelliten Hipparcos lassen sich die Bewegungen der Fixsterne genau berechnen. Das Bild vom Himmel wandelt sich: Viele Sternbilder werden sich in 100000 Jahren so verändert haben, daß sie selbst ein Astronom von heute nicht mehr erkennen würde.

Panta rei“ – alles fließt, sagte der Philosoph Heraklit aus Ephesos vor 2500 Jahren. Er meinte damit die Unbeständigkeit und Vergänglichkeit alles Irdischen, auf keinen Fall jedoch die scheinbar ewig unveränderliche Sphäre des Fixsternhimmels. Für ihn wäre wohl die Welt ins Wanken geraten, wenn ein Gelehrter von heute ihm erzählt hätte, daß auch der Himmel in ständiger Veränderung ist.

Erst seit rund 280 Jahren wissen die Astronomen, daß die Fixsterne entgegen ihrer Bezeichnung nicht wirklich an ihren jeweiligen Himmelspositionen fixiert sind. Zu Beginn des 18. Jahrhunderts machte der Engländer Edmond Halley, bekannt durch den Kometen, der seinen Namen trägt, eine überraschende Entdeckung: Der helle Stern Arktur, Hauptstern des himmlischen Rinderhirten Bootes, stand fast 1,5 Grad – das sind immerhin drei Vollmond-Durchmesser – von der Position entfernt, an dem der griechische Astronom Hipparch ihn 1850 Jahre früher gesehen hatte. Dieser penible Sternenbeobachter und Schöpfer der Trigonometrie hatte unter anderem die Jahreslänge korrigiert, wobei er den modernen Wert um nur rund sechs Minuten verfehlte. Mit seinem Sternenkatalog schuf er die Grundlage für das Weltbild des Ptolemäus und sogar für das des Kopernikus.

Inzwischen hat sich nicht nur der helle Arktur am Fixsternhimmel verschoben, auch Procyon im Kleinen Hund sowie Sirius, Hauptstern im Großen Hund und zugleich hellster Fixstern am irdischen Himmel, sind seit Hipparchs Zeiten um rund 0,75 Grad weitergezogen. Pro Jahr macht das zwar nur eine Verschiebung von ein bis zwei Bogensekunden aus – das entspricht einem Tausendstel des Vollmond-Durchmessers – und bleibt daher normalen Himmelsbeobachtern verborgen, doch über viele Zehntausende von Jahren verändert sich der Sternenhimmel grundlegend.

Zu Ehren des alten Sternvermessers wurde der Satellit, der sich vor etwa zehn Jahren aufmachte, um in die Fußstapfen des alten Griechen zu treten, Hipparcos genannt. Der Satellit bestimmte die Positionen von rund 118000 Sternen der Sonnenumgebung – über einen Zeitraum von vier Jahren. Damit ließen sich auch die Eigenbewegungen der Sterne messen.

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Darunter verstehen die Astronomen die scheinbare Bewegung eines Sterns am Fixsternhimmel – ohne Rücksicht auf seine räumliche Bewegung. Um mit Hilfe dieser Daten den allmählichen Wechsel des Himmelsanblicks im Computer für Jahrzehnte oder Jahrhunderte vorauszuberechnen, brauchen die Astronomen noch Angaben über die „Radialgeschwindigkeit“, mit der sich ein Stern auf den Beobachter zu oder von ihm wegbewegt. Entsprechende Angaben für immerhin knapp 20000 Sterne enthält der „Hipparcos Input Catalogue“. Da beide Bewegungskomponenten senkrecht zueinander stehen, kann man aus ihrer Kombination die Bewegung eines Sterns im Raum berechnen – und damit seine künftige Position. Beschränkt man sich dabei auf die helleren der mit bloßem Auge sichtbaren Sterne, so erfaßt man fast nur die Sterne im Umkreis von einigen 100 Lichtjahren. Die meisten weiter entfernten Sterne werden mit zunehmend ungenaueren Daten der Eigenbewegung automatisch aussortiert.

Wie verändert sich der Himmelsanblick im Laufe der Zeit? Innerhalb von 10000 Jahren fallen die Verschiebungen kaum auf. Selbst der alte Philosoph und Sternkundige Hipparch würde sich noch gut zurechtfinden: Alle Sternbilder zeigen ihre gewohnte Gestalt, vielleicht mit ein paar unscheinbaren Verbiegungen, die nur bei genaueren Messungen auffallen, und mit ein paar Ausnahmen, etwa dem Schnelläufer Arktur.

Versetzt man sich aber mit Riesenschritten in andere Zeiten, ändert sich der Himmel drastisch. Nach 50000 Jahren dürfte ein heutiger Beobachter schon Schwierigkeiten haben, die vertrauten Sterne am Himmel überhaupt wiederzufinden: Arktur steht dann nicht mehr im Sternbild Bootes, sondern in der Jungfrau, etwa fünf Grad nordwestlich von Spica. Und der helle Sirius, den wir im Winter links unterhalb des Himmelsjägers Orion funkeln sehen, überschreitet gerade die Grenze zum Sternbild Taube. Procyon ist zum Hauptstern im Sternbild Einhorn geworden. Diese drei Sterne wandern ebenso wie Kapella im Fuhrmann und Aldebaran im Stier mehr oder minder rasch nach Süden.

Die hellen Kreise um den Polarstern sind die Leuchtspuren von Sternen nach sechs Stunden Belichtungszeit. Der Satellit Hipparcos hat mit höchster Präzision die Eigenbewegung der „Fixsterne“ am Himmel gemessen. In 500000 Jahren werden wir zwei Polarsterne haben: Atair und Wega.

Kastor und Pollux dagegen, die beiden Zwillinge am Herbst- und Winterhimmel, driften langsam in westlicher Richtung ab und kommen sich während der nächsten 50000 Jahre etwas näher, ehe der schnellere Pollux sich zunehmend wieder von Kastor entfernt. In 200000 Jahren gibt es dann neue Zwillinge: Pollux wird mit Kapella, dem jetzigen Hauptstern im Fuhrmann, ein ähnliches Paar bilden wie derzeit mit Kastor, aber in einem anderen Sternbild: zwischen den beiden Hörnern des Stiers.

Und was tut sich am Sommerhimmel, an dem die drei Sterne Wega, Deneb und Atair heute die Eckpunkte des leicht zu findenden Sommerdreiecks bilden? Sie werden in 50000 Jahren nahezu auf einer Linie stehen, die sich von der Nordwest- zur Südostecke des Sternbilds Schwan zieht.

Wer noch ferner in die Sternenzukunft schauen möchte, 500000 Jahre weit, wird Atair und Wega als Zwillingspaar unweit des heutigen Himmelsnordpols finden – dann wird es vorübergehend sogar zwei helle Polarsterne geben. Da sich die Positionen der beiden Sterne innerhalb einer Präzessionsperiode von knapp 26000 Jahren nicht sehr stark verändern, wird der Himmelspol in dieser Zeit mindestens einmal recht nahe an diesen beiden Sternen vorbeiziehen. In dieser Zeit vollführt die Erdachse einen großen Umschwung am Himmel, ähnlich wie die schrägliegende Drehachse eines Spielzeugkreisels.

Interessant wird es zwischendurch auch am südlichen Himmelspol, der gegenwärtig ohne auffälligen Polarstern auskommen muß. In rund 230000 Jahren wird Sirius für unsere Gegenden längst unter dem Horizont verschwunden sein. Er ist zum südlichen Polarstern geworden. Weil seine Entfernung zur Sonne dann etwas größer ist als heute, wird er zwar nicht mehr ganz so hell leuchten, aber immer noch als zweithellster Fixstern am irdischen Himmel erscheinen. Um das Jahr 210000 wird ihm Wega, die sich allmählich der Sonne nähert, den Rang ablaufen.

Vorher wird Sirius seine Position als hellster Stern am Himmel zunächst noch etwas ausbauen, bis er in rund 60000 Jahren mit 7,8 Lichtjahren Entfernung seinen geringsten Sonnenabstand erreicht: Im Sternbild Taube wird er dann fast so hell wie Jupiter leuchten. Nur unmerklich dunkler war einst der Rote Riese Aldebaran, heute der Hauptstern im Stier: Vor 320000 Jahren stand er im Sternbild Perseus und hatte mit rund 21,5 Lichtjahren seine geringste Entfernung von der Sonne erreicht.

Die Sternbilder verbiegen sich also nicht nur – wie der Große Bär, der in 100000 Jahren einer Ente gleicht -, sie bekommen auch ganz neue Akzente durch das Ein- und Auswandern heller Sterne: Alles fließt – selbst der Himmel.

Hermann-Michael Hahn
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