Blog-Flashback #6: Alpha Centauri und seine Begleiter

Alpha Centauri ist mit 4,3 Lichtjahren Entfernung der nächstgelegene Stern, den man mit bloßem Auge am Nachthimmel sehen kann. Er ist nach Sirius und Kanopus zudem der dritthellste am irdischen Firmament. Ein Amateurteleskop enthüllt seine wahre Natur: Alpha Centauri ist ein Doppelsternsystem, in dem sich zwei sonnenähnliche Sterne gegenseitig umkreisen.

Zuerst veröffentlicht am 3. Juni 2015.

Für einen Umlauf benötigen Alpha Centauri A und B (richtige Namen haben die beiden leider nicht) ungefähr ein Menschenleben. In astronomischen Maßstäben ist das wenig: Innerhalb weniger Jahre ändert sich die relative Position und der Abstand der beiden Komponenten merklich. Derzeit stehen sich beide Sterne besonders nah, im November erreicht ihr scheinbarer Abstand ein Minimum von nur vier Bogensekunden.

Selbstportrait mit den drei hellsten Stars des Nachthimmels. Auch Alpha Centauri besitzt (sogar mehrere) Eigennamen, ist aber besser bekannt unter seiner Bayer-Bezeichnung. Aufnahme mit 8mm Fischaugenobjektiv und Canon EOS 600D.
Selbstportrait mit den drei hellsten Stars des Nachthimmels. Auch Alpha Centauri besitzt (sogar mehrere) Eigennamen, ist aber besser bekannt unter seiner Bayer-Bezeichnung. Aufnahme mit 8mm Fischaugenobjektiv und Canon EOS 600D.

Wegen seiner Deklination von -61° ist Alpha Centauri von mittleren nördlichen Breiten unsichtbar. Auf der Südhalbkugel sieht man ihn am besten im (südlichen) Winter, also etwa von Mai bis August. Südlich von 29° südlicher Breite ist der Stern zirkumpolar, geht also niemals unter. Auch von der Nordhalbkugel kann man Alpha Centauri erblicken, allerdings nur südlich von etwa 29° nördlicher Breite, in Kontinentaleuropa also nie. Auf den Kanarischen Inseln kann man eventuell bei sehr guter Horizontsicht einen kurzen Blick erhaschen, wenn der Stern gerade eben über den Südhorizont steigt – er kulminiert Ende April genau um Mitternacht. Das obige Bild habe ich letztes Jahr auf 47° südlicher Breite in Chile gemacht, wo Alpha Centauri hoch über den Himmel wandert.

Die Doppelsternnatur erkennt man nur im Teleskop. Noch im April 2015 konnte ich beide Komponenten mit einem 70mm-Reiserefraktor ab einer Vergrößerung von 70x trennen.

Alpha Centauri im Band der Milchstraße (großes Bild). Das Doppelsternsystem wurde mit der Visible Wavelenth Science Camera (VisAO) am Clay-Teleskop bei einer Wellenlänge von 690nm und am Diffraktionslimit des 6,5-Meter-Teleskops aufgenommen. Das Winkelauflösungsvermögen der Aufnahme beträgt etwa 22 Millibogensekunden. Der Stern Beta Centauri (großes Bild) hat nichts mit dem Doppelstern Alpha zu tun. Bild: Jan Hattenbach (Weitwinkelaufnahme), Jared Males (Inset)
Alpha Centauri im Band der Milchstraße (großes Bild). Das Doppelsternsystem wurde mit der Visible Wavelenth Science Camera (VisAO) am Clay-Teleskop bei einer Wellenlänge von 690nm und am Diffraktionslimit des 6,5-Meter-Teleskops aufgenommen. Das Winkelauflösungsvermögen der Aufnahme beträgt etwa 22 Millibogensekunden. Der Stern Beta Centauri (großes Bild) hat nichts mit dem Doppelstern Alpha zu tun. Bild: Jan Hattenbach (Weitwinkelaufnahme), Jared Males (Inset)

Das oben gezeigte Bild ist eine Kombination einer Weitwinkelaufnahme, die ich am 18. Mai 2015 mit 35mm Brennweite erstellte, und einem ganz besonderen Bild, dass mit freundlicherweise Jared Males, Astronom an der University of Arizona, zur Verfügung gestellt hat. Jared steht ein Teleskop zur Verfügung, von dem ich nur träumen kann: das 6,5-Meter-Clay-Teleskop des Las-Campanas-Observatoriums in Chile. Sein Bild entstand am 3. Mai 2015 während einer recht ungewöhnlichen Beobachtungsnacht an eben jenem Teleskop, deren Hintergrund in diesem lesenswerten Blog beschrieben wird.

Die Orientierung des hochaufgelösten Bilds gibt den Positionswinkel der B-Komponente zur helleren A-Komponente wieder. Ohne einen 6,5-Meter-Spiegel braucht man nicht einmal davon zu träumen, Alpha Centauri derart aufgelöst zu sehen oder abzulichten – in meinem Refraktor „kleben“ die beiden Sterne regelrecht aneinander!

Man mag es anhand der Aufnahme kaum glauben, aber Alpha Centauri A und B stehen sich derzeit so nahe, dass die Suche nach Planeten bei der schwächeren B-Komponente momentan erheblich erschwert wird. Im Jahr 2012 fand ein europäisches Team, das am 3,6-Meter-Teleskop der ESO auf dem Berg La Silla arbeitete, Hinweise auf einen erdähnlichen Planeten bei Alpha Centauri B. Der Fund konnte seither nicht bestätigt werden, weder vom Erdboden aus, noch mit dem Weltraumteleskop Hubble. Das fand statt dessen Anzeichen für einen zweiten Planeten um den selben Stern. Alle Messungen werden durch das Licht der nahen A-Komponente derzeit empfindlich gestört (A ist mit 150% der Sonnenleuchtkraft sichtbar heller als die B-Komponente, die nur 50% so hell scheint wie unser Tagesstern).

Wahrer und scheinbarer Orbit von Alpha Centauri B um A. Bild: SiriusB [CC BY-SA 3.0] via Wikimedia Commons.
Wahrer und scheinbarer Orbit von Alpha Centauri B um A. Bild: SiriusB [CC BY-SA 3.0] via Wikimedia Commons.
B umkreist A in nur 79,9 Jahren, in wenigen Jahren wird der scheinbare Abstand zwischen beiden wieder merklich größer sein. Aufgrund unseres Sichtwinkels auf das System entspricht dieser scheinbare Abstand aber nicht dem wahren Abstand der beiden Sterne. Letzterer nimmt noch bis zum Jahr 2035 ab, wenn das wahre Minimum, das Periastron, erreicht wird. Im Mai 2035 werden sich A und B rund 11,2 Astronomische Einheiten nah kommen, das ist ungefähr der Abstand, in dem der Planet Saturn um die Sonne kreist.

Die obige Abbildung zeigt den wahren und den von der Erde aus sichtbaren scheinbaren Orbit der B-Komponente um A. Wie man sieht, wird sich B aus unserer Sicht im Jahr 2037 A sogar noch weiter annähern als 2015 – zu einer Zeit, wenn sich die beiden Sterne in Wirklichkeit wieder voneinander entfernen. Auf nur noch 1,71 Bogensekunden wird ihr Winkelabstand dann sinken, damit wird es zu einer echten Herausforderung, sie in kleineren Teleskopen zu trennen, zumal ihre hohe Helligkeit dabei nicht hilfreich ist. Danach werden sich A und B bis auf 35,6 Astronomische Einheiten voneinander entfernen, was etwa der Distanz Sonne-Pluto entspricht.

Interessanterweise ändert sich der in der Grafik dargestellte scheinbare Orbit im Laufe der Zeit, da sich Alpha Centauri A und B mit etwa 25 Kilometer pro Sekunde unserem Sonnensystem nähern. Unseren Nachfahren wird er daher schmaler erscheinen. Kollidieren wird Alpha Centauri mit unserem Sonnensystem natürlich nicht, der knappste Abstand wird im Jahr 29.240 erreicht – und immer noch 2,97 Lichtjahre betragen.

Proxima Centauri ist weit schwieriger auszumachen als A und B. Rechts ist übrigens das Südhimmel-Sternbild schlechthin zu sehen: Crux, das Kreuz des Südens. Bild: Jan Hattenbach (Weitwinkelaufnahme und Proxima-Inset), Jared Males, (A-B-Inset)
Proxima Centauri ist weit schwieriger auszumachen als A und B. Rechts ist übrigens das Südhimmel-Sternbild schlechthin zu sehen: Crux, das Kreuz des Südens. Bild: Jan Hattenbach (Weitwinkelaufnahme und Proxima-Inset), Jared Males, (A-B-Inset)

Alpha Centauri A und B haben (höchstwahrscheinlich) noch einen weiteren Begleiter: Alpha Centauri C, bekannter unter dem Namen Proxima Centauri. Proxima ist weit schwieriger zu finden als A und B. Es handelt sich um einen roten Zwergstern 11. Größenklasse, ohne ein mittelgroßes Teleskop ist er unsichtbar. Mit einem leichten Teleobjektiv kann man ihn aber leicht ablichten. Proxima befindet sich etwa 2° (rund vier Mondscheibendurchmesser) südwestlich von A und B, die Herausforderung besteht daher darin, ihn unter die vielen Sternen des Milchstraßenbands zu identifizieren. Das im obigen Bild eingefügte kleine Foto zeigt Proxima, ich habe es im vergangenen Jahr mit einem 70mm-Teleobjektiv geschossen. Es handelt sich um einen kleinen, vergrößerten Ausschnitt des Originalfotos.

Alpha Centauri C ist mit 4,243 Lichtjahren Entfernung der nächstgelegene der drei Komponenten des Alpha-Centauri-Systems (und trägt deshalb den Namen „Proxima“, was Latein ist und so viel wie „die nächste“ bedeutet).

Lesestoff: Mehr über das Alpha-Centauri-System, unsere nächsten galaktischen Nachbarn, inklusive vielen nützlichen Grafiken, findet man auf Andrew James‘ Webseite The Imperial Star: Alpha Centauri.

 

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