Sterngrößen

Wie groß sind Sterne?

Am Nachthimmel erscheinen uns die Sterne als winzige Lichtpünktchen. Doch das liegt nur an ihren großen Entfernungen: In Wahrheit sind Sterne riesige Kugeln aus glühender Materie, natürliche Kernreaktoren, in denen nukleare Fusions-Prozesse ablaufen und gewaltige Energiemengen freisetzen.

Auch unsere Sonne ist astronomisch gesehen ein Stern. Sie erscheint nur deshalb so viel größer als die Sterne des Nachthimmels, weil sie uns sehr viel näher steht als diese. Der Durchmesser der Sonne beträgt 1,39 Millionen Kilometer – rund das Hundertfache des Erddurchmessers. Im Mittel ist die Erde 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Damit hat unser Zentralgestirn am irdischen Himmel einen Durchmesser von gerade einmal einem halben Winkelgrad.

Die Sterne des Nachthimmels sind erheblich weiter von uns weg als die Sonne. Die Entfernung zu unserem nächsten Nachbarn Proxima Centauri beträgt 4,24 Lichtjahre. Ein Lichtjahr ist die Strecke, die Licht in einem Jahr zurücklegt, etwa 9,5 Billionen Kilometer. Kein Wunder also, dass Sterne nicht nur für unsere Augen, sondern – bis auf ganz wenige Ausnahmen – selbst in großen Teleskopen punktförmige Objekte bleiben. Aus der Entfernung von Proxima Centauri betrachtet hätte unsere Sonne einen Winkeldurchmesser von nur sieben Tausendsteln einer Bogensekunde. Zum Vergleich: Das Weltraumteleskop Hubble hat ein Auflösungsvermögen von etwa fünf Hundertsteln Bogensekunden. Es würde die Sonne also auf die genannte Entfernung nur als Punkt abbilden.

Die Sterne sind als Kreise unterschiedlicher Größe dargestellt. Die Sonne ist am kleinsten, Sirius ist etwas größer, Aldebaran und Rigel erheblich größer und Beteigeuze so groß, dass er nicht mehr vollständig ins Bild passt.
Viele Sterne sind größer als unsere Sonne

Natürlich sind nicht alle Sterne gleich groß. Die Größe eines Sterns hängt von seiner Masse ab: Je mehr Materie er enthält, desto größer ist er auch. Außerdem verändert sich die Größe eines Sterns im Laufe der Zeit. Viele Sterne blähen sich gegen Ende ihres Lebens zu einem so genannten Roten Riesen auf. Solche Riesensterne können den mehrhundertfachen, massereiche Sterne als „Überriese“ sogar den tausendfachen Durchmesser unserer Sonne erreichen. Der derzeit größte bekannte Stern ist VY Canis Majoris, dessen Durchmesser unsere Sonne um das 1800- bis 2100-fache übertrifft. Auch unsere Sonne wird in etwa sieben Milliarden Jahren zu einem Roten Riesen, dabei verschlingt sie Merkur, Venus und vermutlich auch die Erde.

Wenn die Sonne schließlich ihren gesamten Vorrat an nuklearem Brennstoff verbraucht hat, fällt sie zu einem Weißen Zwerg zusammen. Solche über Jahrmilliarden langsam abkühlenden Sterne sind mit einigen tausend bis zehntausend Kilometern Durchmesser nur noch etwa so groß wie die Erde. Noch kleiner sind Neutronensterne. Bei einem Durchmesser von etwa 20 Kilometern ist in diesen Endstadien von massereichen Sternen die Materie so dicht gepackt wie in Atomkernen – ein Kubikzentimeter enthält auf einem Neutronenstern rund eine Milliarde Tonnen Materie!

Größenklassen

Größenklassen

Für Verwirrung sorgt mitunter, dass die Astronomen die Helligkeit von Sternen in „Größenklassen“ angeben. Bereits in der Antike teilte der griechische Astronom Hipparchos die mit bloßem Auge sichtbaren Sterne in sechs Größenklassen ein, wobei er den 15 hellsten Sternen die „1. Größe“ zuwies und eine höhere Größenklasse eine niedrigere Helligkeit bedeutete. Etwa um 1800 erweiterten die Astronomen die Skala für hellere und schwächere Objekte nach beiden Seiten und führten außerdem für genauere Angaben eine dezimale Unterteilung ein. Auch in der modernen Astronomie finden Helligkeitsangaben in Größenklassen (Magnituden, abgekürzt mag oder m) noch als logarithmisches Maß für den Strahlungsstrom Verwendung. Die Sonne hat in diesem System beispielsweise eine scheinbare visuelle Helligkeit von –26,74, der Stern Sirius von –1,46 Größenklassen. Unter günstigsten Bedingungen kann man mit bloßen Augen noch Sterne mit einer Helligkeit von bis zu etwa der „Größe“ 6,5 erkennen.