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Sirius

Doppelsternsystem des Sternbildes „Großer Hund“
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Doppelstern
Sirius
Die Position von Sirius.
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{{{Kartentext}}}
Beobachtungsdaten
Äquinoktium: J2000.0, Epoche: J2000.0
AladinLite
Sternbild Kürzel fehlt oder falsch!
Rektaszension
Deklination
Scheinbare Helligkeit  −1,46 mag
Bekannte Exoplaneten

{{{Planeten}}}

Position des Begleiters
Winkelabstand {{{Winkelabstand}}}
Positionswinkel {{{Positionswinkel}}}
Astrometrie
Radialgeschwindigkeit -8,60 ± 0,72 [2] km/s
Parallaxe mas
Entfernung  8,60 [3] Lj
(2,637 [3] pc)
Absolute visuelle Helligkeit Mvis mag
Absolute bolometrische Helligkeit Mbol {{{Absolut-bol}}} mag
Veralteter Parameter "Absolut" !
Eigenbewegung
Rektaszensionsanteil: -546 ± 1 [3] mas/a
Deklinationsanteil: -1223 ± 1 [3] mas/a
Orbit
Periode 50,1 Jahre
Große Halbachse {{{GroßeHalbachse}}}
Exzentrizität 0,59
Periastron
Apastron
Bahnneigung
Argument des Knotens
Epoche des Periastrons
Argument der Periapsis
Einzeldaten
Namen Sirius A; Sirius B
Beobachtungsdaten
Rektaszension Sirius A 6h 45m 08,82s [1]
Sirius B 6h 45m 08,82s
Deklination Sirius A 1835743.1−16° 42′ 56.9″ [1]
Sirius B 1835743.1−16° 42′ 56.9″
Scheinbare Helligkeit Sirius A -1,46 [4] mag
Sirius B 8,528 ± 0,05 [2] mag
Spektrum und Indices
Spektralklasse Sirius A A1Vm [4]
Sirius B DA2 [5]
B−V-Farbindex Sirius A 0,01 [4]
Sirius B -0,120 [5]
U−B-Farbindex Sirius A -0,05 [4]
Sirius B -1,030 [5]
Physikalische Eigenschaften
Masse Sirius A 2,12 ± 0,06 [6] M☉
Sirius B 0,978 ± 0,005 [2] M☉
Radius Sirius A 1,711 ± 0,013 [6] R☉
Sirius B 0,00864 ± 0,00012 [2] R☉
Leuchtkraft Sirius A 25,4 ± 1,3 [7] L☉
Sirius B 0,0024 L☉
Effektive Temperatur Sirius A 9.900 ± 100 [6] K
Sirius B 25.193 ± 37 [2] K
Metallizität [Fe/H] Sirius A 316
Sirius B
Rotationsdauer Sirius A 5,5 Tage d
Sirius B
Alter Sirius A 225 Mio. Jahre a
Sirius B 225 Mio. Jahre a
Andere Bezeichnungen und Katalogeinträge
KatalogSirius ASirius B
SAO-KatalogSAO SAO 151881 Vorlage:Infobox Doppelstern/Wartung/AngabeSAO-Katalog
Quellen: [3] [2] [1] [4] [6] [5]. Der Abstand von B zu A beträgt max. 7,5″.

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Sirius, (α Canis Maioris, Alpha Canis Maioris, α CMa) auch Hundsstern, Aschere oder Canicula genannt, ist der hellste Stern am Nachthimmel, Hauptstern des Sternbildes "Großer Hund" und der südlichste Stern des Wintersechsecks. Das Sternbild Großer Hund stellte ursprünglich den schakalköpfigen altägyptischen Gott Anubis dar.

Mit nur 8,6 Lichtjahren Entfernung ist Sirius eines der nächsten Sternensysteme und hat deshalb eine relativ große Eigenbewegung von 1,3″ im Jahr; davon entfallen etwa 1,2″ auf die südliche und 0,55″ auf die westliche Richtung.[3] Sirius hat eine scheinbare Helligkeit von −1,46m und eine absolute Helligkeit von 1,43M. Das Sternensystem besteht aus zwei Einzelsternen. Sirius ist mit seinem geschätzten Alter von etwa 225 Mio. Jahren[8] ein junges System. Der nächste größere Nachbar Prokyon ist von Sirius A+B 5,24 Lichtjahre entfernt.[9]

Physikalische Eigenschaften

Sirius A

Sirius A ist ein Hauptreihenstern vom Spektraltyp A1 mit der Leuchtkraftklasse Vm.[4] Seine Masse ist etwa 2,1-mal so groß wie die der Sonne[10][9]. Sein Durchmesser, der das 1,7-fache der Sonne beträgt, wurde durch ein astronomisches Interferometer bestimmt.[6] Sirius' Leuchtkraft ist 23-mal so hoch wie die der Sonne.[4] Die Oberflächentemperatur beträgt knapp 10.000 K. Die Untergrenze für die Rotationsgeschwindigkeit am Äquator liegt bei 16 km/s, woraus eine Rotationsdauer von etwa 5,5 Tagen folgt.[11] Diese niedrige Geschwindigkeit lässt keine messbare Abplattung der Pole erwarten.[12] Im Gegensatz dazu rotiert die ähnlich große Wega mit 274 km/s sehr viel schneller, was eine erhebliche Ausbuchtung am Äquator zur Folge hat.[13]

Sternmodelle lassen darauf schließen, dass der Stern während der Verdichtung einer molekularen Wolke entstand. 10 Millionen Jahre später bezog Sirius seine ganze Wärmeproduktion aus Kernreaktionen. Der Kern wurde konvektiv und die Energie wurde durch Wasserstoffbrennen mittels des Bethe-Weizsäcker-Zyklus (oder auch CNO-Zyklus genannt) gewonnen.[12]

 
Größenvergleich zwischen Sirius A und der Sonne

Sirius A wird seinen Vorrat an Wasserstoff innerhalb der nächsten Milliarde Jahre verbrauchen, danach den Zustand eines Roten Riesen erreichen und schließlich als Weißer Zwerg enden.

Das Lichtspektrum von Sirius A zeigt ausgeprägte metallische Linien. Dies deutet auf eine Anreicherung von schwereren Elementen als Helium, wie etwa Eisen, hin.[12][9] Die Metallizität beträgt  .[14] Das Verhältnis von Eisen zu Wasserstoff ist in der Atmosphäre daher mit dem Faktor 100.5 etwa dreimal so groß wie in der Atmosphäre der Sonne. Es wird vermutet, dass der in der Sternatmosphäre beobachtete hohe Anteil von schwereren Elementen nicht repräsentativ für das gesamte Sterninnere ist, sondern durch Anreicherung der schwereren Elemente auf der dünnen äußeren Konvektionszone des Sterns zustande kommt.[12]

Sirius B

Entdeckung

F. W. Bessel bemerkte 1844 eine Unregelmäßigkeit in der Eigenbewegung des Sirius, welche er als den Einfluss eines Doppelsternpartners mit einer Umlaufdauer von etwa einem halben Jahrhundert deutete. Zwar war erst vier Jahrzehnte vorher von William Herschel die Existenz von physisch zusammengehörigen Doppelsternen gezeigt worden,[15] aber alle bisher bekannten Doppelsterne hatten zwei oder mehr sichtbare Komponenten. Dass der vermutete Begleiter von Sirius bisher von niemandem gesehen worden war, schreckte Bessel nicht ab: „Dass zahllose Sterne sichtbar sind, beweiset offenbar nichts gegen das Dasein zahlloser unsichtbarer“.[16]

C.A.F. Peters konnte 1851 in seiner Habilitationsschrift die Umlaufperiode des Begleiters zu 50,093 Jahren und seine Masse zu mehr als sechs Jupitermassen bestimmen, eine starke Exzentrizität der Umlaufbahn feststellen und eine Ephemeride seiner erwarteten Positionen geben.[17][18] Trotz dieser Hilfestellung gelang niemandem die Beobachtung, bis am 31. Januar 1862 Alvan Graham Clark, ein Sohn des Bostoner Instrumentenbauers Alvan Clark, eine gerade fertiggestellte Objektivlinse an Sirius prüfte und feststellte: „Vater, Sirius hat einen Begleiter.“[19][20] Da Sirius B sich auf seiner Umlaufbahn zunehmend von Sirius A entfernte, konnte er nunmehr auch von zahlreichen anderen Beobachtern ausfindig gemacht und vermessen werden.[21]

Weißer Zwerg

Nach mehrjährigen Positionsmessungen, aus denen sich auch die Abstände der beiden Sterne vom gemeinsamen Schwerpunkt und damit ihr Massenverhältnis ergaben, stellte O.W. von Struve 1866 fest, dass der Begleiter etwa halb so schwer war wie Sirius selbst. Bei gleichem Aufbau wie Sirius hätte der Begleiter damit immerhin 80 % von dessen Durchmesser und deshalb eine nur wenig geringere Helligkeit haben müssen. Weil der Begleiter aber nur die achte Größenklasse erreichte, also 10000mal leuchtschwächer als Sirius war, schloß Struve, „dass die beiden Körper von sehr unterschiedlicher physischer Beschaffenheit sind“.[22][23]

Über Jahrzehnte hinweg blieb Sirius B eine bloße Kuriosität. Nachdem die Anwendung der Spektralanalyse auf das Sternenlicht die Einteilung der Sterne in Spektralklassen erlaubt hatte, konnten E. Hertzsprung und H.N. Russell ab etwa 1910 systematische Zusammenhänge zwischen der Spektralklasse eines Sterns und seiner Leuchtkraft aufdecken. Im Hertzsprung-Russel-Diagramm bildeten die (damals untersuchten) Sterne zwei Gruppen: „Zwerge“ und „Riesen“. Nicht in das Schema passte jedoch schon damals der Stern 40 Eridani B, ein schwacher Begleiter von 40 Eridani: er war gemessen an seiner Spektralklasse viel zu lichtschwach. 1915 konnte ein Spektrum von Sirius B aufgenommen werden, das ihn im HR-Diagramm in die Nähe von 40 Eridani B rückte und zeigte, dass die beiden offenbar Angehörige einer neuen Sternklasse waren. Ihre Masse lag bei einer Sonnenmasse, ihre geringe Leuchtkraft zeugte jedoch von einer geringen abstrahlenden Oberfläche, also einem kleinen Radius und damit einer immensen Dichte.[24]

A.S. Eddington hatte ab den 1920er-Jahren detaillierte und erfolgreiche Sternmodelle erarbeitet, indem er Gaskugeln betrachtete, in denen der Gravitationsdruck der Gasmassen im Gleichgewicht mit dem Gasdruck und dem Strahlungsdruck stand. Die so genannten „Weißen Zwerge“ konnte er mit seinen Modellen jedoch nur teilweise beschreiben, bis R.H. Fowler 1926 das erst kurz zuvor entdeckte Pauli-Prinzip mit einbezog.[25] Im Inneren eines Weißen Zwerges ist das Gas vollständig ionisiert, besteht also aus Atomkernen und freien Elektronen. Da die Elektronen dem Pauli-Prinzip unterliegen, können keine zwei Elektronen in allen Quantenzahlen übereinstimmen. Dies bedeutet insbesondere, dass Elektronen in einem bereits stark komprimierten Elektronengas sich bei Erhöhung des äußeren Drucks nur dann weiter einander annähern können, wenn ein Teil der Elektronen auf höhere Energieniveaus ausweicht. Bei der Kompression muss also wegen dieses als Entartungsdruck bezeichneten Widerstands zusätzliche Energie aufgewendet werden. Während die Atomkerne den Hauptanteil der Sternmasse liefern, tragen die Elektronen mit dem quantenmechanisch bedingten Entartungsdruck zur Stabilisierung des Sterns bei. Eine Konsequenz daraus ist, dass der Radius eines Weißen Zwerges mit steigender Masse abnimmt, während der Radius eines gewöhnlichen Sternes mit wachsender Masse zunimmt. S. Chandrasekhar zeigte 1931,[26] dass ein Weisser Zwerg oberhalb einer Grenzmasse von etwa 1,4 Sonnenmassen („Chandrasekhar-Grenze“) nicht mehr stabil sein kann.[27]

Eigenschaften

 
Sirius B ist zwar kleiner als die Erde, dafür rund 400.000 mal schwerer.

Gegenüber der helleren Komponente Sirius A hat der Begleitstern Sirius B nur eine scheinbare Helligkeit von 8,5m. Es stellte sich 1923 heraus, dass Sirius B etwa eine Sonnenmasse besitzt und eine Oberflächentemperatur von rund 25.000 K aufweist und damit viel heißer als die Sonne ist. Beide Werte sind auch nach heutigem Kenntnisstand korrekt.[28] Die Helligkeit von Sirius B beträgt allerdings nur ein Zehntausendstel derjenigen von Sirius A, so dass der Durchmesser von Sirius B wesentlich kleiner sein muss. Moderne Modellrechnungen bestimmen den Durchmesser von Sirius B auf ca. 11.700 km. Somit ist er etwas kleiner als die Erde,[28] aber dennoch einer der größten bekannten Weißen Zwerge. Die Schwerkraft auf der Oberfläche von Sirius B ist knapp 400.000 mal höher als auf der Erde (log g = 8,556[2]), seine mittlere Dichte beträgt fast 2,5 Tonnen/cm3.

Auch Sirius B durchlief vor 120 Millionen Jahren das Stadium des Roten Riesen, hatte ursprünglich etwa 5 Sonnenmassen und war ein Stern des Spektraltyps B (etwa B4–5).[29][30]

Sirius A und B als Doppelsternsystem

 
Scheinbare Umlaufbahn von Sirius B (in Blickrichtung Süden).

Das Sternensystem Sirius besteht aus den zwei oben beschriebenen Sternen, die sich mit einer Periode von 50,052[31] Jahren um ihren gemeinsamen Massenschwerpunkt bewegen. Könnte ein irdischer Beobachter senkrecht auf die Bahnebene des Doppelsternsystems blicken, so sähe er eine Ellipse mit einer 7,501" langen großen Halbachse und einer Exzentrizität von 0,5923.[31] Unter Berücksichtigung der Entfernung von Sirius folgen daraus für die große Halbachse eine Länge von knapp 20 Astronomischen Einheiten (AE) oder knapp drei Milliarden Kilometern,[32] ein kleinster Abstand von 8 AE und ein größter Abstand von 31,5 AE.[33] Der kleinste bzw. größte Abstand würde diesem Beobachter unter einem Winkel von 3,1" bzw. 11,9" erscheinen.

Da die Bahn jedoch um 136,62° gegen die Sichtlinie geneigt ist,[31] sieht der Beobachter die Bahn in Schrägansicht, die sich als Ellipse mit etwas größerer Exzentrizität darstellt. Wegen der perspektivischen Verkürzung der Abstände erscheinen dem Beobachter die größtmöglichen und kleinstmöglichen Winkelabstände, die Sirius B auf dieser scheinbaren Bahn durchläuft, etwas kleiner als die oben angegebenen unverzerrten Werte. Sirius B passierte auf seiner wahren Bahn den geringsten Abstand zu Sirius A (das Periastron) das letzte Mal im Jahre 1994,[31] erreichte auf der scheinbaren Bahn den verkürzungsbedingt geringsten Abstand jedoch bereits 1993.[34] Die Abbildung links zeigt diese scheinbare Bahn, wie sie von der Erde aus gesehen erscheint. Wie üblich wird nur die relative Bahn von Sirius B bezüglich Sirius A dargestellt, welcher daher einen festen Punkt im Diagramm einnimmt. In Wirklichkeit bewegen sich beide Sterne um ihren gemeinsamen Schwerpunkt; da Sirius A mehr als doppelt so schwer ist wie Sirius B, liegt der Schwerpunkt des Systems näher an Sirius A. Obwohl Sirius in einem Brennpunkt der wahren Umlaufbahn von Sirius B liegt, befindet er sich wegen der Schrägansicht nicht in einem Brennpunkt der im Diagramm dargestellten Ellipse.

Während sich Sirius B im Zustand des roten Riesen befand, könnte sich durch Massenübertritt die Metallizität seines Begleiters Sirius A erhöht haben. Dies wäre eine Erklärung, warum Sirius A mehr Metalle (Elemente schwerer als Helium) in seiner Hülle enthält, als dies für einen Hauptreihenstern zu erwarten wäre. So liegt der Gehalt an Eisen z. B. 7,4 mal über dem der Sonne.[9][35] Vom Infrarot-Satelliten IRAS gemessene Werte zeigen für das Sirius-System eine höhere infrarote Strahlung als erwartet. Das könnte auf Staub in diesem System hinweisen und wird als ungewöhnlich in einem Doppelsternsystem betrachtet.[9]

In den 1920er-Jahren beobachteten mehrere Astronomen wiederholt einen schwachen Stern etwa zwölfter Größenklasse in unmittelbarer Nähe zu Sirius, verloren diesen möglichen neuen Begleiter dann aber wieder. Französische Astronomen konnten 1999 auf einer Aufnahme mit abgeblendetem Sirius dessen Umgebung näher auf schwache Sterne untersuchen. Sie fanden einen Hintergrundstern passender Helligkeit, an dem Sirius in jenem Zeitraum vorbeizog und offenbar von den damaligen Beobachtern gesehen wurde. Beim Vergleich mit einer früheren Aufnahme konnten die Astronomen außerdem bis in eine Nähe von 30 Bogensekunden keinen Begleitstern finden, der sich durch eine mit Sirius A gemeinsame Eigenbewegung verraten hätte.[36] Eine Untersuchung von Unregelmäßigkeiten in der Umlaufbewegung von Sirius A und B deutet darauf hin, dass sich im Sirius-System eine dritte Komponente mit einer Umlaufdauer von etwa 6 Jahren befinden könnte. Da es um Sirius B keine stabile Umlaufbahn mit einer Umlaufzeit von mehr als 4 Jahren gibt, kann der eventuelle Sirius C nur um Sirius A kreisen.[31]

Bewegung

 
Sirius A und Sirius B vom Hubble-Weltraumteleskop.

Sirius Supercluster

Im Jahre 1909 machte Ejnar Hertzsprung darauf aufmerksam,[37] dass auch Sirius aufgrund seiner Eigenbewegung wohl als ein Mitglied des Ursa-Major-Stroms anzusehen sei. Der Ursa-Major-Strom besteht aus etwa 100 bis 200 Sternen, die eine gemeinsame Bewegung durch den Raum zeigen und vermutlich zusammen als Mitglieder eines offenen Sternhaufens entstanden, dann aber weit auseinanderdrifteten.[38] Untersuchungen aus den Jahren 2003 und 2005 ließen jedoch Zweifel aufkommen, ob Sirius ein Mitglied dieser Gruppe sein kann. Das Alter der Ursa-Major-Gruppe musste auf etwa (500 ± 100) Millionen Jahre heraufgesetzt werden, während Sirius nur halb so alt ist. Damit wäre er zu jung, um zu dieser Gruppe zu gehören.[7][39]

Sirius könnte aber immer noch, gemeinsam mit anderen weit verstreut liegenden Sternen wie Beta Aurigae, Alpha Coronae Borealis, Beta Crateris, Beta Eridani und Beta Serpentis, ein Mitglied des Sirius-Superclusters sein.[40] Dieser stellt einen von drei großen Clustern dar, die sich im Umkreis von 500 Lj. um die Sonne befinden. Die anderen zwei sind die Hyaden und die Plejaden. Jeder von ihnen besteht aus mehreren hundert Sternen.[41]

Annäherung und spätere Entfernung

Die Annäherungsgeschwindigkeit an unser Sonnensystem nimmt stetig ab. So betrug sie vor 2000 Jahren noch ungefähr 32000 km/h,[42] im Jahr 2000 n. Chr. etwa 31300 km/h[42] und im Jahr 3000 n. Chr. wird sich der Wert nur noch auf rund 31000 km/h[42] belaufen. In den folgenden Jahrtausenden wird sie sich weiter verlangsamen. In etwa 64.000 Jahren[42] wird Sirius zu unserem Sonnensystem mit ca. 7,86 Lichtjahren[42] die größte Annäherung erreicht haben und die scheinbare Helligkeit wird bei −1,68m[42] liegen. In den Folgejahren wird sich die Entfernung zu unserem Sonnensystem wieder stetig erhöhen.

Sichtbarkeit

 
Die Gürtelsterne des Orion zeigen in Richtung Sirius

Sirius ist wegen seiner Helligkeit auch für den zufälligen Himmelsbetrachter ein auffälliger Stern. Sein grelles bläulich-weißes Licht neigt schon bei geringer Luftunruhe zu starkem und oft farbenfrohem Flackern. In gemäßigten nördlichen Breiten ist er ein Stern des Winterhimmels, den er wegen seiner Helligkeit dominiert. Während er den Sommer über am Tageshimmel steht und mit bloßem Auge nicht zu sehen ist, wird er gegen Ende August erstmals in der Morgendämmerung sichtbar. Im Herbst ist er ein Stern der zweiten Nachthälfte, im Winter geht er schon am Abend auf. Um den Jahreswechsel kulminiert Sirius gegen Mitternacht und ist daher die ganze Nacht über zu sehen. Im Frühling fällt sein Aufgang bereits vor den Sonnenuntergang und kann nicht mehr beobachtet werden. Ab Mai hat sich auch sein Untergang in die helle Tageszeit verlagert, so dass er bis in den Spätsommer gar nicht mehr sichtbar ist.

Ein Beobachter kann in großer Höhe Sirius auch am Tage mit bloßem Auge sehen, wenn die Sonne schon nahe am Horizont steht und sich der Stern an einem Standort mit sehr klarem Himmel hoch über dem Horizont befindet.[43]

Sirius ist südlich vom 74. nördlichen Breitengrad überall auf der Erde zu sehen.[42] Die Region, in welcher Sirius nicht gesehen werden kann, wird sich zukünftig immer weiter in südliche Richtung ausdehnen. Im Jahr 3000 n. Chr. hat sich die Grenze der Nicht-Sichtbarkeit bis zum 72. nördlichen Breitengrad verschoben; im Jahr 7524 n. Chr. bis nach Berlin in Deutschland (52. nördlicher Breitengrad).[42]

In etwa 64.000 Jahren, wenn Sirius die größte Annäherung erreicht hat, wird sich die zwischenzeitlich mehrfache „Nicht-Sichtbarkeit“ des Sirius in Deutschland in das Gegenteil verkehren, da Sirius ständig am Himmel zu sehen ist und kein Untergang erfolgt.[42] Anders stellt sich zur gleichen Zeit die Situation auf der Südhalbkugel dar; ab dem 32. südlichen Breitengrad bis zum Südpol ist Sirius unsichtbar, da kein Aufgang erfolgt.[42]

Helligkeitsvergleich Sirius mit anderen Sternen

Wega wird etwa 235.000 n. Chr.[42] den Sirius mit einer errechneten Helligkeit von −0,7m als hellsten Stern am Himmel ablösen, ehe dann 260.000 n. Chr.[42] Canopus mit −0,46m wieder als zweithellster Stern den Sirius auf Rang drei verdrängen wird. Die Entwicklung der Helligkeit des Sirius im Vergleich zu anderen hellen Sternen im Zeitraum zwischen 100.000 v. Chr. und 100.000 n. Chr. ist im folgenden Diagramm und der dazugehörigen Tabelle dargestellt:[42]

 
Die Entwicklung der scheinbaren Helligkeiten wichtiger heller Sterne im Laufe der Zeit.
Jahr Sirius Canopus Wega Arcturus Prokyon Altair α Cen
−100.000 -0,66 -0,82 0,33 0,88 0,88 1,69 2,27
−75.000 -0,86 -0,80 0,24 0,58 0,73 1,49 1,84
−50.000 -1,06 -0,77 0,17 0,30 0,58 1,27 1,30
−25.000 -1,22 -0,75 0,08 0,08 0,46 1,03 0,63
0 -1,43 -0,72 0,00 -0,02 0,37 0,78 -0,21
25.000 -1,58 -0,69 -0,08 0,02 0,33 0,49 -0,90
50.000 -1,66 -0,67 -0,16 0,19 0,32 0,22 -0,56
75.000 -1,66 -0,65 -0,25 0,45 0,37 -0,06 0,30
100.000 -1,61 -0,62 -0,32 0,74 0,46 -0,31 1,05


Sirius in der Geschichte

Namensgebung

Die Herkunft des Namens Sirius ist nicht sicher geklärt. Folgende Ansätze liegen vor:

  • Ableitung von der griechischen Sirene. Eine der Sirenen (Seirenes) war Leukosia – „Die Weiße“, daraus Das gleißend weiße Licht
  • In der weiteren griechischen Ableitung nimmt das Wort Seirios die Bedeutung gleißend heiß, sengend an.
  • Die indogermanische Ableitung geht von einer Wurzel *twis- mit der Bedeutung „erregt sein“ oder „funkeln“ aus.[44] Andere Wissenschaftler bestreiten allerdings diese Ableitung.[45]

Sirius im Blickwinkel anderer Kulturen

 
Künstlerische Darstellung des Sirius-Systems (Quelle: NASA).

Sirius wurde schon im Alten Ägypten in Gestalt der Göttin Sopdet (griechisch Sothis) verehrt. Viele altägyptische Tempel wurden so ausgerichtet, dass sein Licht auf den Altar im Inneren fallen konnte. Allerdings war die scheinbare Helligkeit des Sirius in dieser Zeit etwas geringer und lag bei −1,41m. Die Entfernung betrug 8,8 Lichtjahre. Der heliakische Aufgang, d. h. die erste morgendliche Sichtbarkeit des Sirius fiel von etwa 2850 v. Chr. bis 2000 v. Chr. mit dem Beginn der Nilflut zusammen. In dieser Zeit gewann er daher für den Alltag wie auch für die Religion noch größere Bedeutung. Noch heute wird die heißeste Zeit des Sommers (vom 23. Juli bis zum 23. August) als Hundstage bezeichnet. Der heliakische Aufgang des Sirius war im Alten Ägypten in dieser Zeitspanne nie gegeben und erfolgt in der heutigen Zeit in Assuan am 1. August und im Nildelta am 7. August.

Im deutschen Volksglauben wurden die Hundstage ab dem 15. Jahrhundert als Unglückszeit angesehen. Sirius galt bei den Griechen als Wegbereiter der Tollwut.[46]

Der französische Ethnologe Marcel Griaule unternahm in den 1930er Jahren einige Forschungsreisen zum Volk der Dogon, da er glaubte, Hinweise auf ein bis dahin geheimes Wissen über das Sirius-Doppelsternsystem bei ihnen gefunden zu haben. In der westlichen Welt wurde durch die Veröffentlichungen deshalb die Aufmerksamkeit auf die Dogon gelenkt. Walter van Beek,[47] ein belgischer Ethnologe, lebte von 1979 bis 1990 bei den Dogon. Er bestätigte in seinen Werken, dass die Hypothesen hinsichtlich von Sirius A und B dem Volk der Dogon unbekannt waren. Sterne spielten keine besondere Rolle in der Mythologie der Dogon. Im Zentrum ihres Glaubens standen Sonne und Mond mit ihren Bahnbewegungen. Die Dogon kannten jedoch Sirius und andere Sterne des Sternbildes Canis Major. Van Beek kam nun zu der Erkenntnis, dass in die Aussagen der Dogon etwas hineininterpretiert wurde, was offensichtlich bei den Dogon nicht vorhanden ist; das Wissen über ein Doppelsternsystem Sirius A und B, zumal Sirius B mit bloßem Auge nicht zu sehen ist.

In weiteren Kulturen hatte dagegen das gesamte Sternbild Canis Major eine besondere Bedeutung, ohne aber insbesondere den Sirius mit einzubeziehen.

Sirius als roter Stern

Sirius erscheint dem Betrachter grell bläulichweiß. Im Sternkatalog des von Claudius Ptolemäus um 150 n.Chr. verfassten Almagest findet sich Sirius dennoch mit dem Eintrag[48]

Beschreibung Länge Breite Größe
Der Stern im Maule, der hellste, der Hund[sstern] genannt wird und rötlich ist Gem 172/3 -391/6 1

Während[49] nach Beschreibung und Koordinaten eindeutig Sirius gemeint ist, stimmt die genannte rötliche Färbung nicht mit Sirius' blau-weißer Farbe überein. Seit dem 18. Jhdt. knüpfen sich daran Spekulationen, ob Sirius tatsächlich während der letzten 2000 Jahre seine Farbe geändert haben könnte. In diesem Fall würde Ptolemäus' Bemerkung wertvolles Beobachtungsmaterial sowohl allgemein zur Sternentwicklung als auch speziell zu den Vorgängen in der Sonnenumgebung liefern.

Es lässt sich auch unter Beiziehung unabhängiger Quellen jedoch nicht eindeutig entscheiden, ob Sirius in der Antike als rot wahrgenommen wurde oder nicht. Ein assyrischer Text aus dem Jahre 1070 v.Chr. beschreibt Sirius als „rot wie geschmolzenes Kupfer.“ Sirius wird von Aratos in seinem Lehrgedicht Phainomena sowie von dessen späteren Bearbeitern als rötlich bezeichnet. Bei Plinius ist Sirius „feurig“ und bei Seneca sogar röter als Mars. Andererseits bezeichnet Manilius Sirius als „meerblau“, und vier antike chinesische Texte beschreiben die Farbe einiger Sterne als „so weiß wie [Sirius]“. Darüber hinaus wird Sirius oft als stark funkelnd beschrieben; ein eindrucksvolles Funkeln setzt aber die vollen Spektralfarben eines weißen Sterns voraus, während das mattere Funkeln eines roten Sterns kaum Aufmerksamkeit erregt hätte. Fünf andere von Ptolemäus als rot bezeichnete Sterne (u.a. Beteigeuze, Aldebaran) sind auch für den heutigen Betrachter rötlich.

Nach heutigem Verständnis der Sternentwicklung ist ein Zeitraum von 2000 Jahren bei weitem nicht ausreichend, um bei den betreffenden Sterntypen sichtbare Veränderungen bewirken zu können. Demnach ist weder ein Aufheizen von Sirius A von einigen tausend Kelvin auf die heutigen knapp 10000 K, noch eine Sichtung von Sirius B in seiner Phase als Roter Riese denkbar. Alternative Erklärungsversuche konnten bislang allerdings auch nicht vollständig überzeugen:

Eine zwischen Sirius und der Erde durchziehende interstellare Staubwolke könnte eine erhebliche Rötung des Lichts durchscheinender Sterne verursacht haben. Eine solche Wolke hätte aber Sirius' Licht auch so stark schwächen müssen, dass er allenfalls als unauffälliger Stern dritter Größenklasse erschienen wäre und seine Helligkeit nicht ausgereicht hätte, um im menschlichen Auge einen Farbeindruck hervorzurufen. Spuren einer solchen Wolke wurden nicht gefunden.

Die irdische Atmosphäre rötet das Licht tiefstehender Gestirne ebenfalls, schwächt es aber nicht so stark ab. Da der heliakische Aufgang des Sirius für viele antike Kulturen ein wichtiger kalendarischer Fixpunkt war, könnte die Aufmerksamkeit besonders dem tiefstehenden und dann rötlich erscheinenden Sirius gegolten haben. Diese Farbe könnte Sirius dann als kennzeichnendes Attribut beibehalten haben. Theoretische Rechnungen deuten an, dass die Atmosphäre in der Tat das Licht eines Sterns ausreichend röten kann, ohne die Helligkeit unter die Farbwahrnehmungsschwelle zu drücken. Praktische Beobachtungen konnten bisher aber keinen ausgeprägten Rötungseffekt feststellen.

„Rötlich“ könnte ein lediglich symbolisches Attribut sein, das Sirius mit der von seinem heliakischen Erscheinen angekündigten Sommerhitze in Verbindung bringt.

Eigenbewegung

Sirius und Arktur waren die ersten Sterne, an denen eine Eigenbewegung festgestellt wurde, nachdem sie über Jahrtausende hinweg als unbeweglich („Fixsterne“) angesehen worden waren. Im Jahre 1717 bemerkte Edmond Halley beim Vergleich der von ihm selbst gemessenen Sternpositionen mit den im Almagest überlieferten antiken Koordinaten, dass Sirius sich seit der Zeit des Ptolemäus um etwa ein halbes Grad (einen Vollmonddurchmesser) nach Süden verschoben hatte.[50]

Siehe auch

Anmerkungen und Einzelnachweise

  1. ↑ a b c Fricke, W., H. Schwan and T. Lederle, „Fifth Fundamental Catalogue (FK5), Part I. The Basic Fundamental Stars,“ Veroff. Astronomisches Recheninstitut, No. 32, Heidelberg, Germany, 1988, and Fricke, W., H. Schwan, and T.E. Corbin, „Fifth Fundamental Catalogue (FK5), Part II. The FK5 Extension,“ Veröff. Astronomisches Recheninstitut, No. 33, Heidelberg, Germany, 1991
  2. ↑ a b c d e f g Barstow M.A. et al.: Hubble Space Telescope Spectroscopy of the Balmer lines in Sirius B. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 362, Issue 4, pp. 1134-1142 (2005) (Preprint)
  3. ↑ a b c d e f Perryman, M.A.C. et al.: The Hipparcos Catalogue
  4. ↑ a b c d e f g Hoffleit, D. and Warren, W.H. Jr., The Bright Star Catalogue, 5th Revised Edition, Version 2, 1994
  5. ↑ a b c d McCook G.P., Sion E.M.: A Catalogue of Spectroscopically Identified White Dwarfs (Version August 2006). Astrophys. J. Suppl. Ser. 121, 1 (1999), Eintrag für WD 0642-166 (online)
  6. ↑ a b c d e JP. Kervella, F. Thevenin, P. Morel, P. Borde, E. Di Folco: The interferometric diameter and internal structure of Sirius A. In: Astronomy and Astrophysics. 408. Jahrgang, 2003, S. 681–688 (http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0306/0306604v1.pdf astro-ph/0306604 [PDF]).
  7. ↑ a b J. Liebert, Young, P. A.; Arnett, D.; Holberg, J. B.; Williams, K. A.: The Age and Progenitor Mass of Sirius B. In: The Astrophysical Journal. 630. Jahrgang, Nr. 1, 2005, S. L69-L72 (harvard.edu).
  8. ↑ J. B. Holberg, M. A. Barstow, F. C. Bruhweiler, A. M. Cruise, A. J. Penny: Sirius B: A New, More Accurate View. In: The Astrophysical Journal. 497. Jahrgang, 1998, S. 935–942 (uchicago.edu).
  9. ↑ a b c d e Sirius A + B. SolStation, abgerufen am 4. August 2006. Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag. Der Name „solstation“ wurde mehrere Male mit einem unterschiedlichen Inhalt definiert.
  10. ↑ Braganca Pedro: The 10 Brightest Stars. SPACE.com, 15. Juli 2003, abgerufen am 4. August 2006.
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  32. ↑ Die Parallaxe von Sirius beträgt 0,379". Eine AE in dieser Entfernung erscheint also unter einem Winkel von 0,379". Ein Winkel von 7,5" entspricht daher einer Strecke von 7,5/0,379 = 19,8 AE
  33. ↑ Kleinster Abstand = große Halbachse · (1 - Exzentrizität), größter Abstand = große Halbachse · (1 + Exzentrizität)
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  49. ↑ Der Abschnitt „Sirius als roter Stern“ folgt Kap. 10: „A Red Sirius“ in
    J.B. Holberg: Sirius – Brightest Diamond in the Night Sky. Springer, Berlin 2007, ISBN 978-0-387-48941-4,
  50. ↑ J.B. Holberg: Sirius..., S. 41

Literatur

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