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Titel
Fixsterne
[* 2]
(Stellae fixae, »festgeheftete
Sterne«, hierzu die
Karte »
Fixsterne des nördlichen Sternenhimmels«, mit
Register),
die große
Mehrzahl der
Sterne, welche den nächtlichen
Himmel
[* 3] schmücken und demselben seinen durch viele
Jahrtausende wesentlich gleichbleibenden
Charakter aufdrücken, indem sie, abgesehen von höchst geringen, ohne genauere
Meßinstrumente
erst in
Jahrhunderten bemerkbaren fortschreitenden Ortsveränderungen, immer in derselben
Stellung zu einander verharren.
Sie erscheinen dem bloßen
Auge
[* 4] als leuchtende
Punkte und zeigen auch in den stärksten
Fernrohren durchaus keine meßbaren
Dimensionen. Eigentümlich ist aber den meisten hellern
Fixsternen das sogen.
Funkeln oder Scintillieren, wodurch sie in fortwährendem Erlöschen und Wiederaufglimmen mit lebhaftem
Farbenwechsel begriffen
zu sein scheinen. Der
Grund dieser
Erscheinung liegt wesentlich in den in mittlern
Breiten infolge sehr veränderlicher Windrichtung
stets wechselnden Dichtigkeitsverhältnissen der
Atmosphäre, in der
Zerstreuung
(Dispersion)
[* 5] des
Lichts in
derselben sowie ihrer Erfüllung mit Wasserdampf.
In den
Tropen, wo die Witterungsverhältnisse weit regelmäßiger sind und
namentlich der Wasserdampf wegen der weit höhern
Temperatur vollkommener
¶
mehr
aufgelöst ist als bei uns, zeigen sich auch die
Fixsterne meist mit ruhigem, planetarischem Licht,
[* 7] und nur in geringern Höhen über
dem Horizont
[* 8] sowie beim Herannahen der Regenzeit macht sich zuweilen ein Funkeln bemerklich.
Größenklassen der
Fixsterne. Nach ihrer scheinbaren Helligkeit teilt man die in solche 1., 2., 3. etc.
Größe und steigt bisweilen bis zur 20. herab. Für mittlere Sehkraft sind nur die
Fixsterne 1.-5., für sehr
scharfe Augen noch Sterne 6.-7. Größe sichtbar, während die übrigen nur dem Teleskop erreichbar sind und daher teleskopische
Sterne heißen. Diese Bestimmung der Größe beruht aber bis jetzt meist nicht auf wirklicher Messung,
weshalb auch, namentlich bei schwächern Sternen, nicht unbeträchtliche Verschiedenheiten in den Angaben verschiedener Beobachter
stattfinden. Dessenungeachtet hat man noch Zwischenklassen eingeführt, und öfters wird jede Größenklasse in zehn Stufen
geteilt. Die Anzahl der
Fixsterne erster Größe beträgt 18, wovon 8 am nördlichen Himmel stehen.
Bezeichnung der
Fixsterne. Die in den Katalogen verzeichneten Sterne der neun ersten Klassen und eine verhältnismäßig
kleine Anzahl aus den folgenden haben besondere astronomische Bezeichnungen; die ausgezeichnetern Sterne aber haben auch besondere
Namen, welche teils von den Griechen und Römern, wie Arcturus, Regulus, Sirius, teils von den Arabern, z. B. Deneb, Beteigeuze,
herrühren, während andre neuern Ursprungs sind. Da aber diese Namen nicht ausreichen, so bezeichnen die
Astronomen seit Bayer und Doppelmayer die Sterne in jedem Sternbild besonders durch griechische oder lateinische Buchstaben,
welche zu dem Namen des Sternbildes gesetzt werden, z. B. α Tauri, β Ophiuchi.
Dabei gibt die alphabetische Ordnung der Buchstaben zugleich annähernd die Abstufung des Glanzes oder der Größe an, weshalb die Sterne erster Größe gewöhnlich mit α bezeichnet sind. Da aber auch die Buchstaben bei weitem nicht für alle Sterne eines Bildes ausreichten, so nahm man endlich die Bezifferung zu Hilfe, wobei abermals jedes Sternbild besonders zählt und die Aufeinanderfolge der Zahlen die der geraden Aufsteigung ist. Daher kommt es, daß manche Sterne drei Bezeichnungen haben: den Namen, den Buchstaben und die Zahl; andre nur die Buchstaben und die Zahl, noch andre nur die Zahl. Wo indes eine der beiden ersten Bezeichnungen vorhanden ist, pflegen die letztern seltener gesetzt zu werden. Die bei weitem größte Zahl der teleskopischen Sterne entbehrt auch der letzten Bezeichnung durch die Zahl, und nur die Rektaszension und Deklination selbst oder in einigen besondern Fällen die Stellung gegen größere Sterne dient zu ihrer nähern Bestimmung.
Verteilung und Anzahl der
Fixsterne.
Die
Fixsterne der ersten Größe sind: a) Nördlich vom Äquator:
1) Wega oder α der Leier, 2) Capella oder α des Fuhrmanns, 3) Arcturus oder α des Bootes, 4) Aldebaran oder α des Stiers, 5) Beteigeuze oder α des Orion, 6) Regulus oder α des Löwen, [* 9] 7) Atair oder α des Adlers, 8) Procyon oder α des Kleinen Hundes. b) Südlich vom Äquator:
9) Sirius oder α des Großen Hundes, 10) Rigel oder β des Orion, 11) Spica (Azimech) oder α der Jungfrau, 12) Antares oder α des Skorpions, 13) Fomahaud oder α des südlichen Fisches, 14) Canopus oder α des Schiffs Argo, 15) Acharnar oder α des Eridanus, 16) α des Centauren, 17) β des Centauren, 18) α des südlichen Kreuzes. Die vier letzten der südlichen Sterne erster Größe sind über den 50.° nördl. Br. hinaus nicht mehr sichtbar. Die Sterne erster Größe sind nahezu gleichmäßig über beide Halbkugeln des Himmels verbreitet, und auch bei den Sternen zweiter und dritter Größe ist dies der Fall. Dagegen findet zwischen beiden Hemisphären der merkwürdige Unterschied statt, daß, während auf der nördlichen Halbkugel beiläufig alle Gegenden gleich reichlich mit größern Sternen versehen sind, in der südlichen sie mehr in Massen zusammentreten und verhältnismäßig sternenleere Regionen zwischen sich lassen. Argelander zählt nördlich vom Himmelsäquator:
|1. Größe||8 Sterne,|
|2. Größe||35 Sterne,|
|3. Größe||99 Sterne,|
|4. Größe||230 Sterne,|
|5. Größe||748 Sterne,|
|6. Größe||3002 Sterne,|
|7. Größe||9951 Sterne,|
|8. Größe||34169 Sterne,|
|9. Größe||266678 Sterne,|
|Zusammen||314920 Sterne.|
Mit bloßen Augen werden am Himmel ca. 5000 Sterne 1.-6. Größe gesehen und zwar nur am Äquator, wo der Blick des Beschauers von Pol zu Pol reicht. In den Polargegenden dürfte diese Zahl sich auf die Hälfte reduzieren, in Berlin [* 10] auf etwa 4200. Rechnet man aber die teleskopischen Sterne hinzu, so bekommt man außerordentlich große Zahlen. An gewissen Stellen des Himmels, z. B. in der Milchstraße, stehen die Sterne so dicht gedrängt, daß sie nicht zu zählen sind, und manche Nebelflecke [* 11] lösen sich in sehr vergrößernden Teleskopen ebenfalls in Tausende von Sternen auf.
Der ältere Herschel sah in einem Raum von 30 Quadratgraden, in der Gegend der Keule des Orion, über 50,000 Sterne und in seinem 20füßigen Reflektor in 41 Zeitminuten ca. 258,000 Sterne passieren. Nach Struves Schätzung dürften in dem 20füßigen Herschelschen Spiegelteleskop am ganzen Himmel 20,374,000 Sterne sichtbar sein, und Herschel schätzte die Zahl der in seinem 40füßigen Spiegelteleskop allein in der Milchstraße sichtbaren Sterne auf 18 Mill. Wenn trotz dieser ungeheuern Quantität des Sternenlichts der Himmel nicht im Sonnenglanz strahlt, so erklärt sich dies nach Olbers daraus, daß der Weltenraum nicht leer sondern mit einem feinen Stoff, dem Äther, erfüllt ist, der das hindurchgehende Licht schwächt.
Farben der
Fixsterne. Schon mit bloßem, noch mehr aber mit bewaffnetem Auge nimmt man eine Verschiedenheit der
Farbe an den
Fixsternen wahr, welche nicht wenig dazu beiträgt, die Pracht des gestirnten Himmels zu erhöhen. Fast alle Regenbogenfarben
scheinen am Himmel vertreten zu sein, vornehmlich jedoch die rote und blaue. Die meisten Fixsterne, größere wie kleinere,
sind weiß und zwar einige, wie Sirius, Wega, Deneb, Regulus und Spica, ganz entschieden, andre weniger bestimmt;
dabei ist bemerkenswert, daß Sirius im Altertum zu den roten Sternen gezählt wurde.
Aldebaran, Arcturus, Antares und besonders Beteigeuze erscheinen rötlich, Procyon, Capella und Atair gelblich. Unter den beiden hellen Sternen der Zwillinge ist Kastor grünlich, Pollux rötlich; α des Kleinen Bären (der Polarstern) ist gelblich, mehr noch β des Kleinen Bären. α des Großen Bären ist rot und verändert (nach Klein u. a.) diese Farbe innerhalb gewisser Grenzen. [* 12] Unter den kleinern Sternen ist Mira Ceti durch seine rote Farbe ausgezeichnet; ein bläulicher Stern ist unter andern η der Leier. Der durch seinen Wechsel in Farbe und Lichtstärke berühmte Stern η des Argus war bis 1843 noch rötlich gelb und zeigte sich 1850 in rötlicherm Licht als der Planet Mars. [* 13] Ein Hauptmerkmal, wodurch sich die Fixsterne von den Planeten [* 14] und Kometen [* 15] unterscheiden, besteht darin, daß ihr Licht ein eignes, kein anderswoher erborgtes ist. Schon die große Intensität ihres Lichtglanzes bei ihrer ungeheuern Entfernung spricht dafür. Die neueste ¶
mehr
physische Astronomie [* 17] hat indes noch einen direktern Beweis dafür gefunden. Das Licht der Fixsterne zeigt sich nämlich, wie das unsrer Sonne, [* 18] die selbst in ihre Klasse gehört, völlig unpolarisiert, während jedes reflektierte Licht sich durch seine Polarisation [* 19] als solches verrät. Nicht minder schlagend zeigt die spektroskopische Untersuchung, daß das Licht der ein eignes sein muß.
Entfernung der Fixsterne. Bis vor kurzem konnte die Frage nach der Entfernung der Fixsterne von der Erde oder Sonne, von deren Beantwortung unsre ganze Vorstellung über das Weltgebäude wesentlich abhängt, nur hypothetisch beantwortet werden. Indessen ist es in neuerer Zeit gelungen, von einer Anzahl Fixsterne die jährliche Parallaxe [* 20] (vgl. Parallaxe) zu bestimmen, und man weiß nun, daß von allen diesen Sternen ɑ ^[α] im Centauren, ein Stern der südlichen Himmelshalbkugel, uns am nächsten steht.
Das Licht braucht, um von ihm zu uns zu gelangen, 3½ oder nach Gills Bestimmung 4⅓ Jahre, und diese Entfernung, welche man auch eine Sternweite nennt, ist die untere Grenze, unterhalb welcher kaum ein Fixstern stehen dürfte. Nach Herschels Vermutung gibt es Sterne, deren Licht erst in mehreren Jahrtausenden zu uns gelangt. Früher glaubte man, daß die hellsten Fixsterne auch die uns nächsten seien; dies hat sich aber durchaus nicht bestätigt. Kennt man die Entfernung eines Sterns und seinen scheinbaren Halbmesser, so läßt sich daraus leicht der wahre Halbmesser des Sterns berechnen. Bis jetzt ist es indes unmöglich, die Größe des scheinbaren Halbmessers bei Fixsternen zu messen, da sie sich selbst in stark vergrößernden Fernrohren nur als Punkte darstellen.
Die Milchstraße.
Im bisherigen war nur von solchen Sternen die Rede, die einzeln unterschieden werden können. Allein schon das freie Auge nimmt in heitern, mondfreien Nächten einen weißlichen Schimmer wahr, der sich über das Himmelsgewölbe hinzieht und es wie ein Gürtel [* 21] umschließt. Dies ist die Milchstraße, die Via lactea der Alten. Sie zeigt sich am stärksten und glänzendsten in der Gegend des Schwans, wo sie an einigen Stellen doppelt ist; von dort geht sie durch den Kopf des Cepheus, die Kassiopeia, den Perseus, [* 22] Fuhrmann hindurch, an den Grenzen des Stiers und der Zwillinge sowie am Orion vorüber zum Einhorn, durch das Schiff [* 23] Argo, die Karlseiche, das südliche Kreuz, [* 24] den Triangel und Altar. [* 25]
Beim Schwanz des Skorpions teilt sie sich in zwei Arme, von denen der eine den Skorpion, Ophiuchus, den Poniatowskischen Stier und die Gans, der andre den Sobieskischen Schild, [* 26] den Altar, Pfeil und Fuchs [* 27] durchzieht. Im Sternbild des Schwans stoßen beide wieder zusammen. Vom Nordpol bleibt die Milchstraße, abgesehen von einem schwachen Arm, den sie gegen denselben aussendet, gegen 30° entfernt, dem Südpol nähert sie sich etwas mehr; ihre Breite [* 28] ist in verschiedenen Teilen sehr verschieden und schwankt zwischen 4 und 22°, doch erscheint sie im Fernrohr [* 29] um 6-7° breiter als dem unbewaffneten Auge.
Die geringste Breite hat sie in der Nähe des südlichen Kreuzes, die größte zwischen dem Schlangenträger und Antinous. An manchen Stellen sendet sie Arme seitlich aus, die sich teils plötzlich, teils allmählich verlieren, den mächtigsten in der Nähe des südlichen Kreuzes, welcher den Centauren und den Wolf durchzieht und nach einem Laufe von etwa 30° endet. An einigen Gegenden dieses Gürtels gewahrt man, besonders am südlichen Himmel, dunklere Stellen inselartig verteilt, wogegen es auch vorzüglich helle Stellen gibt, z. B. unter dem Pfeil im Sobieskischen Schild, am Schwertgriff des Perseus.
Die genauesten Untersuchungen über den scheinbaren Lauf und die Ausdehnung [* 30] der Milchstraße hat Heis angestellt und die Resultate in seinem »Neuen Himmelsatlas« (Köln [* 31] 1872) niedergelegt. Schon die Alten hegten die Meinung, der Schimmer der Milchstraße entstehe durch den vereinigten Glanz unzähliger dicht zusammengehäufter Sterne; aber erst der ältere Herschel wies die Richtigkeit dieser Ansicht mit Hilfe seiner großen Teleskope überzeugend nach und gab zugleich weitere Aufklärungen über diese Erscheinung.
Die Milchstraße besteht hiernach aus einer sehr großen, dicht gedrängten Anzahl kleiner und kleinster Sterne, die aber durch die einzelnen Teile des Gürtels ungleich verteilt sind. Im Hintergrund zeigt sich auch für die stärksten Fernrohre ein weißlicher, zusammenfließender Schimmer, welcher auf eine noch viel größere Zahl von Sternen deutet, deren Auflösung in einzelne Punkte unsern Instrumenten unmöglich ist. Während aber die Milchstraße und ihre benachbarten Regionen weit reichlicher mit teleskopischen Sternen besetzt sind als die von ersterer entfernten Teile des Himmels, kommen dagegen die dem bloßen Auge sichtbaren Sterne an dem Milchstraßengürtel nur wenig häufiger als anderwärts vor.
Nebel und Sternhaufen, Doppelsterne.
Schon mit unbewaffnetem Auge gewahrt man an mehreren Stellen des Himmels einen matten Schimmer, welcher die Dunkelheit des Himmelsgrundes vermindert, sowie auch Sterne, welche nicht als scharfe und bestimmte Lichtpunkte, wie die meisten übrigen, sondern gleichsam verwaschen sich zeigen. Das Fernrohr zeigt diese Erscheinung viel häufiger und bestimmter. Das bewaffnete Auge erblickt solche lichte, nebelartige Stellen am Himmel, Nebel oder Nebelflecke, in allen Größen und Formen, von mehreren Graden bis zu einigen Sekunden Ausdehnung, von der runden oder elliptischen Gestalt bis zur gänzlichen Regellosigkeit und Unförmlichkeit (vgl. Nebel).
Viele von ihnen sind bei starker Vergrößerung in einzelne Sterne auflösbar; aber eine sehr große Anzahl von Nebeln bleibt noch übrig, bei denen nicht die geringste Annäherung zu einer Auflösung wahrgenommen werden kann. Die vollkommen auflösbaren Nebelflecke führen den besondern Namen Sternhaufen; unter ihnen finden sich einige, in denen wir über 10,000 Sterne unterscheiden können. Gewöhnlich ist die Mitte dichter und reichlicher mit hellern Sternen besetzt als die seitlichen Teile; in einigen seltenern Fällen tritt ein Stern, gleichsam als Zentralstern, merklich hervor.
Einige Gegenden des Himmels sind ausgezeichnet reich an Nebelflecken und Sternhaufen, während diese in andern fast ganz fehlen. Die meisten Sternhaufen liegen in der Nähe und selbst im Gürtel der Milchstraße. Fast nirgends geht ihre Verbreitung weiter als 10-15° über den Saum der Milchstraße hinaus, meist bricht sie bei dieser Grenze plötzlich ab. In vorzüglicher Menge kommen die Sternhaufen zwischen dem Skorpion und dem Schützen und in der Gegend zwischen den Zwillingen, den Füßen des Fuhrmanns und dem Stier, hin abwärts nach dem Orion und dem Einhorn vor. Hier ragt ihre Verbreitung auf der einen Seite bis in den Leib der Zwillinge, auf der andern bis in den Kopf des Stiers. Dagegen ist die Gegend des Antinous von Sternhaufen fast ganz entblößt. Die eigentlichen Nebelflecke scheinen dagegen anders verteilt zu sein; doch scheint es nach D'Arrest noch nicht an der Zeit jetzt schon bestimmte Regeln hierüber auszusprechen. ¶