Basiswissen

Sterne sind große und heisse Gasbälle im Weltraum. Unsere Sonne ist ein Stern. Auch die meisten hellen Punkte am Abendhimmel sind Sterne. Nur fünf dieser Punkte sind keine Sterne. Es sind die Planeten Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn. Die Planeten sind kleiner als die Sterne und sie leuchten nicht selbst.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Der Stern mit dem Namen 37 Comae Berenices: er ist mit dem Auge gerade noch schwach sichtbar. Der Stern ist gut 690 Lichtjahre von uns entfernt. Er hat etwas mehr als die fünffache Sonnenmasse und einen 38fachen Sonnenradius. © Aladin previewer ☛

Sind Sterne Sonnen?

Betrachet man die Sterne am Himmel ohne jedes Vorwissen, so deutet nichts darauf hin, dass sie Sonnen wie die unsre sein könnten. Der antike griechische Denker Anaxagoras, geboren um 500 bis 480 vor Christus vermutete, dass die Sterne glühende Steine sein könnten.^[4] Wahrscheinlich der erste Denker, der in den Sternen Gebilde wie unsere Sonne sah, war der italienische Astronom Giordano Bruno. Für ihn waren die Sterne die Sonnen wie die unsere, umkreist von Planeten:

ZITAT:

Giordano Bruno, 1584: "Es gibt also unzählbare Sonnen, unendliche Erden, die ähnlich jene Sonnen umkreisen; so wie wir sehen, dass sieben (Himmelskörper) diesen uns nahe stehende Sonnen umkreisen."^[5]

Wenn aber die Sterne Sonnen mit Planeten sein sollen, ähnlich wie unsere Sonne, dann stellt sich die Frage, warum wir nicht auch die Planeten sehen, die diese Sonnen umkreisen. Dazu schreibt Bruno.

ZITAT:

Giordano Bruno, 1584: "Sie Begründung ist, dass wir die Sonnen sehen, die ja die größten, ja sehr großen Körper sind; aber wir sehen die Erden nicht, weil diese aufgrund ihres sehr viel kleineren Körpers unsichtbar sind."^[6]

Mit der Zeit sammelten sich dann immer mehr Kenntnisse über das Aussehen und die mögliche Beschaffenheit unserer Sonne an. Als ähnliche Eigenschaften auch an Sternen beobachtet wurden, ließ sich die Hypothese von Sternen als Sonnen weiter stärken:

ZITAT:

Wilhelm (William) Herschel, 1794: "Dass Sterne Sonnen sind, kann kaum zweifelhaft sein. Ihre immense Entfernung würde sie vollständig unserer Sicht entziehen, wenn das Licht, das sie uns senden, nicht von der Art der Sonne wäre. Außerdem kann die Analogie noch viel weiter verfolgt werden. Die Sonne dreht sich um ihre Achse. Das tut auch der Stern Algol. Das tun auch die Sterne β Lyra, δ Cephei, η Antinoi, ο Ceti und viele mehr; höchstwahrscheinlich alle. Aus welcher anderen Ursache können wir so wahrscheinlich ihre periodischen Veränderungen erklären? Und unsere Sonne hat Flecken auf ihrer Oberfläche. Das hat auch der Stern Algol; und das haben die bereits genannten Sterne und wahrscheinlich jeder Stern am Himmel. Auf unserer Sonne sind diese Flecken veränderlich. Das sind sie auch auf dem Stern ο Ceti; wie aus der Unregelmäßigkeit seines veränderlichen Glanzes offensichtlich wird, der oft durch zufällige Veränderungen unterbrochen wird, während die allgemeine Periode unverändert bleibt."^[7]

Einen gewaltigen Fortschritt machte die Sternenkunde im 19ten Jahrhundert mit der sogenannten Spektralanalyse: man kann das Licht, das von den Sternen in unsere Teleskope fällt, anschließen in ein sogenanntes Spektroskop umlenken. Diese Spektroskop zerlegt den Lichtstrahl von dem Stern in verschiedene und unterschiedliche gefärbte Bestandteile. Daraus wiederum kann man letztenlich Rückschlüsse ziehen, aus welchen Stoffen die leutende Oberfläche der Sterne bestehene müsste^[8]:

ZITAT:

"Kirchhoff wies [...] durch die Analyse des Sonnenspektrums nach, dass unser Zentralgestirn eine heiße Gaskugel ist. [...] Sie [die Spektralanalyse] ermöglichte es, durch Analysen des Lichts von Planeten und Sternen ihre chemischen Zusammensetzungen, Temperaturen und Druckverhältnisse sowie ihre Geschwindigkeiten zu bestimmen."^[9]

Heute gilt es unter Astronomen und Astrophysikern als sicher, dass die Sterne allesamt Gaskugeln sind, in derem inneren Atomkerne miteinander verschmelzen und so die ungeheur großen Mengen an Energie erzeugen, die sie über Jahrmilliarden ins Weltall abstrahlen.

Woran erkennt man heisse Sterne?

Je heisser ein Stern ist, desto blauer sieht er aus. Kühlere Sterne leuchten rot. Man kann das sogar mit blossem Auge am Abendhimmel erkennen. Ein typischer blauer Riese ist zum Beispiel der Riesenstern Rigel ↗

Wie entstehen Sterne?

Sterne werden geboren und sie müssen auch irgendwann einmal sterben. Manche explodieren dabei, andere dehnen sich erst sehr stark aus, um aber am Ende ein kleiner dunkler Ball im All zu werden. Mehr unter Sternenentstehung ↗

Quaestiones

1) Auch nach längerer Recherche konnte ich keine Aussagen spätantiker oder mittelalterlicher Astronomen oder von Astronomen aus den arabischen, persischen, indischen oder chinesischem Kulturkreisen dazu finden, was Sterne den physisch sind. Die Astronomen beschrieben oft ausführlich die Bewegung der Sterne am Himmel. Aber sie hinterließen keine Spekulationen dazu woraus Sterne bestehen oder wodurch ihr Licht Licht entsteht. Übersehe ich hier entsprechende Quellen?

Fußnoten

[1] Ein Lexikon aus dem Jahr 1798 schreibt zum Stichwort Fixstern lediglich: "Der Fixstern, des -es, plur. die -e, in der Astronomie, Sterne, welche ihren Stand am Himmel, dem Ansehen nach, nicht verändern, zum Unterschiede von den Planeten." In: Adelung, Grammatisch-kritisches Wörterbuch der Hochdeutschen Mundart, Band 2. Leipzig 1796, S. 176. Online: http://www.zeno.org/nid/20000155969

[2] Für ein Lexikon aus dem Jahr 1863 ist ein "Stern 1) einer der leuchtenden, strahlenden u. funkelnden Punkte, welche des Nachts sich am wolkenfreien Himmel zeigen u. welche wir als Weltkörper erkennen; 2) so v. w. Himmelskörper im Allgemeinen; so wird der Mond, die Sonne, ja die Erde ein S. genannt, s. u. Fixstern, Planeten, Trabanten, Komet, Nebelstern, Nebelflecken, Milchstraße, Doppelsterne, Sternbilder etc." In: Pierer's Universal-Lexikon, Band 16. Altenburg 1863, S. 788. Online: http://www.zeno.org/nid/20011007168

[3] Spätestens um 1905 war klar, dass die Sterne ähnlich der Sonne sind: "Bis zur Mitte des vorigen Jahrhunderts war unsre Kenntnis von der Natur und der physischen Beschaffenheit der F sehr dürftig, und höchstens konnte die Tatsache, daß das Licht, welches die F. ausstrahlen, völlig unpolarisiert, also ein denselben eignes Licht ist (indem jedes reflektierte Licht sich durch seine Polarisation verrät), die Vermutung nahelegen, daß die F. im wesentlichen eine sehr ähnliche Beschaffenheit wie die Sonne besitzen." Das Zitat stammt aus dem Eintrag zu "Fixtsterne" in: Meyers Großes Konversations-Lexikon, Band 6. Leipzig 1906, S. 638-644. Online: http://www.zeno.org/nid/20006612636

[4] Zu Anaxagoras heißt es in einem renommierten Lexikon: "He was the first to give a correct explanation of eclipses, and was both famous and notorious for his scientific theories, including the claims that the sun is a mass of red-hot metal, that the moon is earthy, and that the stars are fiery stones." In: Curd, Patricia, "Anaxagoras", The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Winter 2019 Edition), Edward N. Zalta (ed.). Online: https://plato.stanford.edu/archives/win2019/entries/anaxagoras

[5] Im italienischen Original: Sono dumque soli innumerabili, sono terre infinite che similmente circuiscono que’ soli; come veggiamo questi sette circuire questo sole a noi vicino.“ In: Giordano Bruno, De l’infinito universo e mondi, Dialogo III. 1584.

[6] Im italienischen Original: "„La raggione è, perché noi veggiamo gli soli, che son gli più grandi, anzi grandissimi corpi: ma non veggiamo le terre, le quali per esserno corpi molto minori, sono invisibili.“ In: Giordano Bruno, De l’infinito universo e mondi, Dialogo III. 1584.

[7] Die Übersetzung stammt von mir. Das englische Original von Wilhelm (William) Herschel aus dem Jahr 1794 ist: "That stars are suns can hardly admit of no doubt. Their immense distance would perfectly exclude them from our view, if the light they send us were not of the solar kind. Besides, the analogy may be traced much farther. The sun turns on its axis. So does the star Algol. So do the stars called β Lyra, δ Cephei, η Antinoi, ο Ceti, and many more; most probably all. From what other cause can we so probably account for their periodical changes? Again, our sun has spots on its surface. So has the star Algol; and so have the stars already named and probably every star in the heavens. On our sun these spots are Changeable. So they are on the star o Ceti; as evidently appears from the irregularity of its changeable lustre, which is often broken in upon by accidental changes, while the general period continues unaltered." In: Herschel, William. "On the Nature and Construction of the Sun and Fixed Stars." Philosophical Transactions of the Royal Society of London, vol. 85, 1795, pp. 46-72. Online: https://www.jstor.org/stable/pdf/106944.pdf

[8] Zu den Möglichkeiten der jungen Spektralanalyse schrieb Robert Bunsen im Jahr 1859: "At the moment I am occupied by an investigation with Kirchoff which does not allow us to sleep. Kirchoff has made a totally unexpected discovery, inasmuch as he has found out the cause for the dark lines in the solar spectrum and can produce these lines artificially intensified both in the solar spectrum and in the continuous spectrum of a flame, their position being identical with that of Fraunhofer’s lines. Hence the path is opened for the determination of the chemical composition of the Sun and the fixed stars." In: Letter to H. E. Roscoe (Nov 1859). In The Life and Experiences of Sir Henry Enfield Roscoe (1906), 71

[9] Dass Kirchhoff (1824 bis 1884) mit Hilfe der Spektralanalyse nachwies, das Sterne leuchtende Gaskugeln sind, findet sich in: Joachim Wambsganß: Gustav Kirchhoff – Begründer der Astrophysik. Teil der Ruperto Carola. Ringvorlesung. 27. Mai 2024. Pressemitteilung der Universität Heidelberg vom 23. Mai 2025. Siehe auch Linienspektrum ↗