Alpha Centauri
| Dreifachstern Alpha Centauri (α Cen) | ||
|---|---|---|
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| Die Position von Alpha Centauri. | ||
| Modul Vorlage:Sternkarte: Sternbildkarte nicht gefunden. Parameter Sternbild = "zentaur" | ||
| Beobachtungsdaten Epoche: J2000.0 | ||
| Sternbild | Kürzel fehlt oder falsch! | |
| Rektaszension | ||
| Deklination | ||
| Astrometrie | ||
| Entfernung | 4,395 Lj (1,33 pc) | |
| Periode | 500.000 a | |
| Einzeldaten | ||
| Namen | α Cen A, α Cen B, Proxima Cen | |
| Beobachtungsdaten | ||
| Rektaszension | α Cen A | 14h 39m 36,5s[1] |
| α Cen B | 14h 39m 35,08s[2] | |
| Proxima Cen | 14h 29m 42,95s[3] | |
| Deklination | α Cen A | −60° 50′ 02.31″[1] |
| α Cen B | −60° 50′ 13.76″[2] | |
| Proxima Cen | −62° 40′ 46.14″[3] | |
| Scheinbare Helligkeit |
α Cen A | -0,01m |
| α Cen B | 1,34m | |
| Proxima Cen | 11,05m | |
| Typisierung | ||
| Spektralklasse | α Cen A | G2 V |
| α Cen B | K1 V | |
| Proxima Cen | M5e | |
| B-V Farbindex | α Cen A | 0,65 |
| α Cen B | 0,85 | |
| Proxima Cen | 1,97 | |
| Physikalische Eigenschaften | ||
| Masse | α Cen A | 1,1 M☉ |
| α Cen B | 0,85 M☉ | |
| Proxima Cen | 0,123 M☉ | |
| Radius | α Cen A | 1,227 R☉ |
| α Cen B | 0,865 R☉ | |
| Proxima Cen | 0,145 R☉ | |
| Leuchtkraft | α Cen A | 1,567 L☉ |
| α Cen B | 0,460 L☉ | |
| Proxima Cen | 138 * 10-6[4] L☉ | |
| Effektive Temperatur | α Cen A | 5800 K |
| α Cen B | 5300 K | |
| Proxima Cen | 3040 K | |
| Bezeichnungen und Katalogeinträge | ||
| SAO-Katalog | SAO SAO 252838 | |
| Tycho-Katalog | TYC TYC 9007-5849-1 | |
| Proxima Centauri steht der Sonne mit 4,22 LJ etwas näher. Datenquellen: Simbad, Uni Heidelberg | ||
Alpha Centauri (α Centauri, abgekürzt α Cen) ist das mit ca. 4,4 Lichtjahren (etwa 41,5 Billionen km oder knapp 278.000 AE) dem Sonnensystem nächstgelegene Sternsystem und zugleich das hellste Gestirn des auffälligen Sternbildes Centaurus am Südhimmel. Dieses Mehrfachsternsystem besteht aus Alpha Centauri A, Alpha Centauri B und dem derzeit sonnennächsten Stern Proxima Centauri.
Alpha Centauri wird auch Rigil Kentaurus oder Toliman genannt (englisch Rigilkent) und ist ein enger, nur im Fernrohr trennbarer, Doppelstern. Mit dem 5° entfernten Beta Centauri, der allerdings 520 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, bildet er ein sehr helles Sternpaar, an das im Westen das Kreuz des Südens angrenzt. Man sieht hier also 5 Sterne 1. Größe innerhalb einer Handspanne, was die deutlichste Häufung am gesamten Sternhimmel darstellt. Das Sternbild ist zu weit in der südlichen Hemisphäre, um von Mitteleuropa aus gesehen zu werden.
Alpha Centauri A ist mit einer scheinbaren Helligkeit von -0,01m nach Sirius (-1,46m), Canopus (-0,72m) und Arktur (-0,05m) vor Wega (0,03m) der vierthellste Stern am Himmel. Tatsächlich erscheint der Doppelstern (Alpha Centauri B weist eine Helligkeit von 1,34m auf) mit einer Gesamthelligkeit von -0,27m als der dritthellste Stern am Nachthimmel.
Physikalische Eigenschaften
Die drei Komponenten des Sternsystems sind in mehrfacher Hinsicht verschieden. Der innere Doppelstern ist von uns etwa 4,35 Lichtjahre entfernt und besteht aus den Sternen Alpha Centauri A und Alpha Centauri B. Bei einem Alter von 6 Milliarden Jahren hat A im Gegensatz zum kleineren orangefarbenen B schon mehr als die Hälfte seiner Lebenszeit hinter sich.
Alpha Centauri A
Alpha Centauri A ist der nächste „Sonnenzwilling“ mit dem 1,23-fachen Sonnendurchmesser der größere Stern des inneren Doppelsternsystems. Er ist ebenfalls wie die Sonne ein Stern des Spektraltyps G2 V, hat eine Oberflächentemperatur von etwa 5800 K und leuchtet gelb-weiß. Seine Masse beträgt das 1,1-fache und seine Helligkeit ist 1,57-mal höher als die der Sonne. Die chemische Zusammensetzung ist die der Sonne sehr ähnlich, jedoch hat er einen um 50% höheren Anteil an schweren Elementen aufzuweisen. Sein Alter wird von Astronomen mit Werten zwischen 4,2 bis ca. 8 Milliarden Jahren bisher unterschiedlich geschätzt. Die neueren Angaben gehen jedoch von ungefähr 5 bis 6 Milliarden Jahren aus. Die habitable Zone liegt heute etwa zwischen 1,1 und 2 AE.[5]
Alpha Centauri B
Alpha Centauri B weist den 0,87-fachen Sonnendurchmesser auf und seine Masse macht 85 % der Sonnenmasse aus. Auch er ist ähnlich wie die Sonne zusammengesetzt, strahlt jedoch nur mehr mit 46 % Sonnenhelligkeit. Damit ist Alpha Centauri A dreimal heller als der orange-gelb strahlende K1 V Stern Alpha Centauri B. Seine Oberflächentemperatur beträgt etwa 5300 K und die bewohnbare Zone um den Stern wäre in einem Abstand von 0,6 bis 0,8 AE.
Proxima Centauri
→ Hauptartikel: Proxima Centauri
Der dritthellste Stern des Himmels wurde lange für den nächsten Nachbarstern unseres Planetensystems gehalten, doch entdeckte das Observatorium Johannesburg 1915 einen winzigen Begleiter, der zur Zeit noch etwas näher steht und daher als Proxima Centauri bezeichnet wird.
Proxima Centauri ist ein roter Zwergstern und befindet sich etwa 13.500 AE von den beiden Sternen Alpha Centauri A und B. Von der Erde aus betrachtet liegt Proxima Centauri etwa 2 Bogengrad von Alpha Centauri A und B (das sind rund vier Vollmondbreiten) getrennt. Er ist 7000-mal lichtschwächer als die Sonne. Ob Proxima Centauri sich in einer Umlaufbahn um die beiden inneren Sterne befindet, wie meist angenommen wird, oder ob er an diesen vorbeizieht und nicht zum System dazugehört, ist noch nicht geklärt.
Für den Fall eines Dreifachsternsystems wird Proxima Centauri auch gelegentlich als "Alpha Centauri C" bezeichnet und seine Umlaufdauer wird auf etwa 500.000 Jahre geschätzt. Wegen der Ungeklärtheit der Frage, und weil Proxima Centauri so vergleichsweise klein und weit entfernt (vergleichbar einem großen Planeten vom P-Typ) ist, spricht man meist vom Doppel- und nicht vom Dreifachstern Alpha Centauri.
Name Durchmesser
[Mio. km]Radius [R☉] Masse [Mo] Leuchtkraft [L☉] Spektralklasse α Centauri A 1,71 1,23 1,1 1,57 G2 V α Centauri B 1,20 0,87 0,85 0,46 K1 V Proxima Centauri 0,20 0,15 0,12 0,0001 M5,5 Ve Sonne 1,39 1 1 1 G2 V
Alpha Centauri als Doppelsternsystem
Von der Erde aus ist der Doppelstern mit bloßem Auge nicht zu trennen, sondern erst in einem Fernrohr mit einem Objektiv ab 5 cm Öffnung. In Summe weist der Doppelstern eine scheinbare Helligkeit von −0,27m und eine absolute Helligkeit von 4,1m auf. Bis zum Jahr 1752 hielt man Alpha Centauri für einen Einzelstern.[6]
Die beiden Sterne umrunden sich mit einer Exzentrizität e von 0,52 in 11,2 bis 35,6 AE Abstand (entspricht etwa die Entfernung von Neptun bis Saturn zur Sonne, im Schnitt etwas weiter als der Abstand von Uranus zur Sonne) mit einer Umlaufzeit von 79,9 Jahren.
Infolge der nur 80-jährigen Umlaufzeit ändern sich Winkelabstand und Positionswinkel merklich. Die Lage von B relativ zu A beträgt:
Jahr Winkelabstand Positionswinkel 1990 19,7″ 215° 1995 17,3″ 218° 2000 14,1″ 222° 2005 10,5″ 230° 2010 6,8″ 245°
Die beiden größeren Sterne sind dabei im Schnitt 40″ voneinander entfernt.
Bewegung
In etwa 4000 Jahren wird sich Alpha Centauri Beta Centauri scheinbar soweit angenähert haben, dass sie einen optischen Doppelstern bilden werden. Beta Centauri ist in Wirklichkeit viel weiter als Alpha Centauri von der Sonne entfernt.
Die Eigenbewegung des Systems A/B läuft schräg auf unser Sonnensystem zu und verringert die Distanz um ca. 22 km/s, der Zwergstern C hingegen um 16 km/s. Wenn diese Daten korrekt sind, wäre in etwa 7000 Jahren nicht mehr „Proxima“ der allernächste, sondern abwechselnd einer der Sterne Alpha Centauri A und B.
Die nächsten Sterne von Alpha Centauri sind die Sonne und Barnards Pfeilstern, der 6,47 Lj. (1,98 pc) von ihm getrennt ist. Barnards Stern ist auch vom Sonnensystem aus nach Alpha Centauri mit einem Abstand von 5,96 Lj. der nächste Stern.
Möglichkeit der Planetenbildung
Die Frage, ob sich Planeten in einem Doppelsternsystem bilden können, deren beide Sterne eine Distanz von weniger als 50 AE zueinander aufweisen, ist umstritten (siehe „Können sich Planeten in dieser Zone bilden?“ in [5]). Die Computermodelle der Planetenformation hingegen besagen, dass terrestrische Planeten sich nahe an Alpha Centauri A als auch an Alpha Centauri B bilden könnten (siehe Lissauer und Quintana in den Quellennachweisen). Jedoch könnten sich aufgrund der gravitativen Kraft des Doppelsternsystems keine Gasriesen wie Jupiter und Saturn entstehen.[7] Einige Astronomen spekulierten jedoch, dass ein erdähnlicher Planet im Alpha Centauri System trocken sein könnte, da angenommen wird, dass Jupiter und Saturn entscheidend dafür sind, dass Kometen ins innere Sonnensystem gelenkt werden und damit eine Quelle von Wasser anbieten könnten. Dies würde kein Problem sein, wenn Alpha Centauri B diese Rolle für Alpha Centauri A übernehmen würde oder umgekehrt, wie das bei den Gasplaneten im Sonnensystem der Fall ist.
Die Frage, bis zu welcher Distanz Planeten in einem Doppelstern stabile Umlaufbahnen um die jeweiligen Sterne aufweisen können, ist noch nicht ganz geklärt. Für Alpha Centauri schwanken die Einschätzungen von 1,2 AE bis zur halben Periheldistanz von 6,5 AE.[5]
Die Entdeckung von Planeten in einem Doppelsternsystem wie Gamma Cephei, die hohe Metallizität des Alpha Centauri Systems, und bereits die Existenz von zahlreichen Satelliten um die Gasplaneten in unserem Sonnensystem zeigen, dass es nicht unwahrscheinlich ist, dass auch um diese zwei Sterne Gesteinsplaneten existieren können. Die Methode der Messung der Radialgeschwindigkeit, die von verschiedenen Planetenforschern angewendet wird, haben in diesem System keine Ergebnisse hinsichtlich Gasriesen oder braune Zwerge gebracht. Falls sie existiert haben sollten, könnten sie die Bahnen eines möglichen terrestrischen Planeten, die sich innerhalb oder in der Nähe der habitablen Zone befanden, gestört haben. Wenn die menschliche Technologie genug fortgeschritten ist, um interstellare Roboter auf die Reise zu schicken, wird Alpha Centauri sicher ganz oben in der Liste für die Erforschung stehen.
Proxima Centauri, ist zusammen mit Alpha Centauri A und B unter den „Tier 1“ Zielen für NASAs „Space Interferometry Mission“ (SIM). SIM ist darauf ausgelegt, Planeten bis drei Erdmassen oder kleiner innerhalb von zwei AE eines „Tier 1“ Ziels aufspüren zu können.[8]
Bedingungen für Leben
Ausgehend von der Ähnlichkeit des Sterntyps, Alter und Stabilität der Orbits wird vermutet, dass dieses Sternensystem eine der besten Voraussetzungen für außerirdisches Leben bieten könnte.[9] Beide Sterne hätten einen passenden Spektraltyp um Voraussetzungen für Leben auf einem möglichen Planeten zu schaffen. Sterne, die momentan für die Entwicklung von Leben als geeignet eingestuft werden, umfassen gelbe G-Sterne, späte (kühle) F-Sterne und frühe (heiße) K-Sterne.
Ein Planet um Alpha Centauri A würde einen Abstand von etwa 1,25 AE vom Stern haben, um erdähnliche Temperaturen aufzuweisen. Das wäre etwa in der Mitte der Distanz von Erde und Mars zur Sonne. Für den weniger hellen, kühleren Alpha Centauri B würde diese Distanz ungefähr 0,7 AE, oder etwa den Abstand, den Venus zur Sonne aufweist, betragen.
Forscher stellten 2006 eine Top-10-Liste jener Sternsysteme vor, in denen man erdähnliche Planeten vermuten kann. Alpha Centauri B steht auf dieser Liste und dem ersten Beobachtungsprogramm des Terrestrial Planet Finder. Jedoch wurde dieses für 2014 geplante Weltraumteleskop der NASA im Februar 2006 wegen Budgetkürzungen auf unbestimmte Zeit verschoben, sein Bau ist fraglich geworden.
Der Himmel über Alpha Centauri
Vom Alpha Centauri System aus gesehen würde der Himmel (die Sterne Alpha Centauris selbst natürlich ausgenommen) sehr ähnlich aussehen, wie er sich auch für Beobachter der Erde präsentieren würde. Die meisten Sternbilder wie Ursa Major und Orion würden beinahe unverändert erscheinen. Jedoch würde dem Sternbild Centaurus der hellste Stern fehlen und die Sonne würde als 0,5m Stern im Sternbild Kassiopeia auftauchen. Vereinfacht betrachtet würde aus dem \/\/ der Kassiopeia ein /\/\/ werden. Dabei steht die Sonne neben ε Kassiopeiae am Ende der Konstellation. Die Position ist durch die Punkte RA 02h39m35s und DE +60°50' festgelegt. Die Sonne steht antipodal (in der Gegenrichtung) zu der von der Erde aus gesehenen Position von Alpha Centauri.
Sich in der Nähe befindliche helle Sterne wie Sirius und Prokyon würden in sehr unterschiedlichen Positionen zu erblicken sein. Auch Altair würde in einem geringeren Maße etwas deplaziert wirken. Sirius wäre dann mit 2 Grad westlich von Beteigeuze ein Teil des Orions, wobei er nicht ganz so hell (-1,2m) erscheint wie von der Erde (-1,46m) aus. Auch die etwas weiter entfernten Sterne Fomalhaut und Wega würden an etwas anderer Stelle erscheinen. Proxima Centauri wäre trotz seines geringen Abstands (ein Viertel-Lichtjahr) nur ein unauffälliger Stern mit einer Helligkeit von 4,5m. Dies zeigt, wie lichtschwach Proxima wirklich ist.
Ein Beobachter auf einem hypothetischen Planet um Alpha Centauri A oder B würde den jeweils anderen Stern als ein sehr helles Objekt sehen. Zum Beispiel würde ein erdgroßer Planet, der in einem Abstand von 1,25 AE Alpha Centauri A umkreist (und dabei etwa 1,34 Jahre benötigen würde), von ihm etwa die Lichtmenge empfangen, die die Erde von der Sonne erhält und Alpha Centauri B würde zwischen 5,7 und 8,6m „dunkler“ erscheinen (-21 bis -18,2m). Das ist 190 bis 2700-mal lichtschwächer als Alpha Centauri A, aber immer noch 190 bis 2700 mal heller als der Vollmond. Umgekehrt bekäme ein erdgroßer Planet bei einem Abstand von 0,71 AE von Alpha Centauri B (eine Umrundung würde etwa 0,63 Jahre dauern) von ihm eine der Erde vergleichbare Einstrahlung und Alpha Centauri A würde etwa 4,6 bis 7,3m (-22,1 bis -19,4m) schwächer strahlen als der Hauptstern. Das wäre 70 bis 840-mal lichtschwächer als Alpha Centauri B, aber immer noch 520 bis 6300 mal heller als der Vollmond.
In beiden Fällen würde es aussehen, als ob die „Zweitsonne“ im Laufe eines Planetenjahres den Himmel umkreist. Wird eine geringe Bahnneigung des Orbits von Alpha Centauri A gegenüber Alpha Centauri B angenommen, würden sich die Sterne im Laufe eines Jahre knapp nebeneinander befinden und ein halbes Jahr später würde der sekundäre Stern als Mitternachtssonne scheinen. Nach einem weiteren halben Jahr würde er diesen Zyklus beendet haben. Für einen hypothetischen erdähnlichen Planeten um einen der beiden Sterne würde die zweite Sonne nicht hell genug sein, um das Klima oder die Photosynthese der Pflanzen noch beeinflussen zu können (auch wenn er so nahe kommen kann wie der Saturn der Sonne). Dennoch würde der weiter entfernte Stern für ein halbes Jahr den Nachthimmel soweit erhellen, dass er anstatt pechschwarz zu sein, eher dunkelblau aussehen würde. Man könnte problemlos herumwandern und sogar ohne zusätzliches Licht leicht lesen können.
Namensgebung
Der Eigenname „Rigil Kentaurus“ kommt aus dem Arabischen und bedeutet „Fuß des Kentauren“. Der ebenfalls arabische Name „Toliman“ (auch falsch „Tolimann“) bedeutet in etwa „das Vordem und das Hernach“. Seltener fällt auch der Name „Bungula“, welcher vermutlich vom lat. ungula („Huf“) herrührt und ebenso wie „Rigil“ das vordere Bein des Fabelwesens aus Pferd und Mensch bezeichnet.
Einzelnachweise und Anmerkungen
- ↑ a b SIMBAD Query Result: HD 128620 -- High proper-motion Star. Centre de Données astronomiques de Strasbourg, abgerufen am 5. Februar 2008 (englisch).
- ↑ a b SIMBAD Query Result: HD 128621 -- High proper-motion Star. Centre de Données astronomiques de Strasbourg, abgerufen am 5. Februar 2008 (englisch).
- ↑ a b SIMBAD Object query : Proxima Cen. Centre de Données astronomiques de Strasbourg, abgerufen am 5. Februar 2008 (englisch).
- ↑ A Family Portrait of the Alpha Centauri System. 15. März 2003, abgerufen am 5. Februar 2008 (englisch).
- ↑ a b c Unser Nachbar im Weltall. (deutsch).
- ↑ Alpha Centauri in Extrasolar Planets
- ↑ M. Barbier, F. Marzari, H. Scholl: Formation of terrestrial planets in close binary systems: The case of α Centauri A. In: Astronomy & Astrophysics. 396. Jahrgang, 2002, S. 219 – 224, doi:10.1051/0004-6361:20021357.
- ↑ "Planet Hunting by Numbers," (Press Release), NASA, Stars and Galaxies, Jet Propulsion Laboratory, 18 October 2006. Retrieved 24 April 2007.
- ↑ P.A. Wiegert and M.J. Holman: The stability of planets in the Alpha Centauri system. In: The Astronomical Journal. 113. Jahrgang, 1997, S. 1445–1450.
