Werden die Sternbilder immer so aussehen wie heute? » Wissenschafts-ABC

Die Antwort ist ein klares Nein! Die Position der Sterne am Himmel hat sich schon immer verändert und wird dies auch weiterhin tun.

Wir haben einen langen Weg zurückgelegt, um zu verstehen, wie unser Universum aussieht und welche Strukturen darin vorhanden sind. Eines jedoch, das geblieben ist und sowohl der alten als auch der modernen Astronomie gemeinsam ist, sind die Sternbilder!

Eine Karte des gesamten Himmels mit den 88 Sternbildern, der Milchstraße, dargestellt durch ein dunkles Band, und der Ellipse, dargestellt durch eine durchgezogene, dunkle Linie. (Bildnachweis: shooarts/Shutterstock)

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Ein bisschen über Konstellationen

Menschen, die den Nachthimmel beobachtet haben, haben in der Vergangenheit Konstellationen verwendet, um Richtungen zu bestimmen und Jahreszeiten vorherzusagen. Diese markanten Muster (von denen einige eigentlich ziemlich zufällig sind) von Sternen waren das Sprungbrett für die Bemühungen der Menschheit in den Weltraum. Obwohl Ptolemäus ursprünglich 48 Sternbilder auflistete, erkennt die Internationale Astronomische Union (IAU) derzeit 88 Sternbilder an (oder besser gesagt „hat den Himmel in diese geteilt“).

Tatsächlich ist eine akzeptiertere Idee einer Konstellation, dass sie eine imaginäre Grenze am Himmel darstellt, zusammen mit dem Sternenmuster, das innerhalb dieser Grenze enthalten ist. Jeder Stern oder Sternhaufen, Nebel oder jede Galaxie innerhalb dieser Grenze wird als Teil dieser Konstellation betrachtet. In Bezug auf unsere Frage, ob sich Sternbilder im Laufe der Zeit ändern, werden wir uns jedoch nur mit dem Sternenmuster befassen, aus dem das ursprüngliche Sternbild bestand.

Das Sternbild Ursa Major, der Große Bär, ist eines der markantesten Sternbilder am Nordhimmel und mit bloßem Auge gut sichtbar. (Bildnachweis: angelinast/Shutterstock)

Kommen wir nun zu der Frage, die dieser Artikel aufgeworfen hat: Werden die Sternbilder immer so aussehen wie heute? Ehrlich gesagt, nein. Die Positionen der Sterne am Himmel haben sich schon immer verändert und werden dies auch weiterhin tun. Hier würden wir sogar Dinge wie die Umdrehung der Erde um die Sonne und das Wackeln der Erde um ihre Rotationsachse ausschließen. Daher werden die Konstellationen und die Position der Sterne, die wir heute sehen, in Millionen von Jahren in der Zukunft nicht dieselben sein, noch waren sie vor Millionen von Jahren in der Vergangenheit dieselben.

Um zu verstehen, warum dies geschieht, müssen wir sehen, ob zwischen den Sternen in einer bestimmten Konstellation irgendeine Art von Beziehung (z. B. gravitative Bindung) besteht, und auch, um ein besseres Bild davon zu bekommen, wie sich Sterne durch den Weltraum bewegen und wie wir sehen könnten dies auf der Erde.

Aufstellungen sind keine „Familie“

Zunächst muss man verstehen, dass die Sterne, die das Muster einer bestimmten Konstellation bilden, unterschiedliche Entfernungen von der Erde haben. Dies impliziert, dass innerhalb einer Konstellation die Sterne, die das Konstellationsmuster bilden, nicht gravitativ aneinander gebunden sind. Sie scheinen nur aufgrund unserer zweidimensionalen Sicht (oder Perspektive) des Himmels und der relativen Positionen der Sterne darin so auszusehen. Wenn wir also den Himmel von einem Planeten aus beobachten würden, der sich in einem anderen Sternensystem befindet, würden wir eine völlig andere Position von Sternen am Himmel sehen.

Diese Abbildung zeigt die Entfernungen der Primärsterne im Sternbild Orion, der Jäger. Hier können wir sehen, dass sich die Sterne in unterschiedlichen Entfernungen von der Erde befinden.

Die Eigenbewegung der Sterne

Nachdem wir nun davon überzeugt sind, dass die Sterne innerhalb einer Konstellation voneinander unabhängig sind, können wir versuchen, mehr über die einzelnen Bewegungen der Sterne zu verstehen. Natürlich drehen sich die Sterne, die wir am Nachthimmel sehen, um das Zentrum unserer Galaxie, genau wie unsere Sonne. Hinzu kommt, dass wir das ganze Jahr über unterschiedliche Sternbilder am Himmel sehen. Dies geschieht, weil sich die Erde auf ihrer Umlaufbahn in verschiedenen Positionen befindet, während sie sich um die Sonne bewegt. Beide Faktoren tragen jedoch nicht zu einer Veränderung der Muster der Sternbilder oder der Position der Sterne am Himmel bei.

Was wir wissen müssen, ist die „Eigenbewegung“ von Sternen. In der Astronomie wird die Eigenbewegung eines Sterns gemessen, indem man sieht, wie stark sich die Sterne relativ zu anderen entfernten Sternen verschoben haben. Diese Verschiebung kann in Grad, Bogenminuten und Bogensekunden gemessen werden und erfolgt unter Berücksichtigung, dass von einem Ende des Himmels zum anderen Horizont 180 Grad betragen. Mit unseren Händen und Fingern können wir grob Grad und Bogenminuten messen.

Beim Ausstrecken des Arms misst der kleine Finger etwa 1 Grad des Himmels, während Ring-, Mittel- und Zeigefinger zusammen etwa 5 Grad des Himmels abdecken. Wenn wir unseren Zeige- und kleinen Finger spreizen, messen wir 15 Grad, und wenn wir dasselbe mit Daumen und kleinem Finger tun, werden wir 25 Grad erhalten.

Diese Abbildung zeigt, wie die Eigenbewegung des Sterns aus seiner Querbewegung entsteht. Die Quergeschwindigkeit ist für eine Verschiebung der Position des Sterns am Himmel verantwortlich. (Bildnachweis: Brews ohare/Creative Commons)

Wie bereits erwähnt, wird jede relative Verschiebung, die wir in der Position der Sterne aufgrund ihrer Eigenbewegung sehen, in Grad, Bogenminuten und Bogensekunden gemessen. Abgesehen von seiner Umdrehung um das Zentrum der Galaxie kann sich die Bewegung eines Sterns aus mehreren Gründen ändern. Manchmal kann seine Bewegung durch verschiedene Prozesse während seiner Bildung beeinflusst werden. Es kann auch aufgrund seiner gravitativen Wechselwirkungen mit anderen Sternen, Sternhaufen oder anderen Weltraumobjekten, denen es irgendwann in seinem Leben begegnet, verändert werden. Aus Sicht der Erde hängt die Eigenbewegung eines Sterns davon ab, wie schnell sich der Stern bewegt, sowie von seiner Entfernung von der Erde.

Barnards Stern (Mitte) im Vergleich mit der Sonne (links) und dem Planeten Jupiter (rechts). Trotz seiner geringen Größe ist der Barnard-Stern der Stern mit der höchsten Eigenbewegung. (Bildnachweis: Marskell/Creative Commons)

Wirkung von Eigenbewegung und Sternlebensdauer

Es ist Zeit zu fragen … wie sieht der Wert der Eigenbewegungen von Sternen aus? Die kurze Antwort ist, dass es extrem klein ist. Wenn wir den Stern mit der schnellsten Eigenbewegung an unserem Himmel betrachten, Barnards Stern, würde es 350 Jahre dauern, bis er 1 Grad (oder eine kleine Fingerbreite) am Himmel zurücklegt. Eine große Mehrheit der anderen Sterne wird viel, viel länger brauchen, um die gleiche Entfernung zurückzulegen. Und das sogar, während sich die Sterne mit Geschwindigkeiten von etwa zehn (oder selten hunderten) Kilometern pro Sekunde fortbewegen. Das ist eigentlich sehr schnell, wenn man bedenkt, dass das schnellste Auto der Erde, der SSC Tuatara, eine Geschwindigkeit von 0,148 Kilometern pro Sekunde hat. Dass sich dies am Nachthimmel nicht bemerkbar macht, liegt an den enormen Entfernungen zwischen Erde und Sternen.

Abgesehen von der Eigenbewegung gibt es auch den Fall, dass ein Stern explodiert und gestorben sein könnte. Da das Licht der Explosion einige Zeit braucht, um uns zu erreichen, ist es fraglich, ob die Sterne, die wir heute sehen, überhaupt vorhanden sind. Obwohl dies unwahrscheinlich ist, da Sterne das menschliche Leben weit überdauern, besteht die Möglichkeit, dass innerhalb der nächsten hundert oder tausend Jahre ein großer Stern explodiert, mit möglichen Kandidaten wie Beteigeuze (ausgesprochen wie Käfersaft) und Rigel, die beide prominente Sterne sind im Sternbild Orion, dem Jäger.

Diese beiden Bilder vergleichen, wie das Sternbild Ursa Major heute aussieht und wie es im Jahr 50.000 v. Chr. ausgesehen haben könnte. Die grünen Pfeile zeigen die Richtung der Eigenbewegung der Sterne an, die zur Veränderung der Sternmuster führt.

Fazit

Konstellationen werden sich ändern und Sterne werden sich im Laufe der Zeit von ihren gegenwärtigen Positionen verschieben. Dieser Prozess ist extrem langsam, und innerhalb eines Menschenlebens wird es keine erkennbare Veränderung geben. Tatsächlich ist dieser Prozess so ermüdend langsam, dass wir so ziemlich die gleichen Konstellationen sehen wie die alten römischen und ägyptischen Zivilisationen. Es würde ungefähr 100.000 Jahre dauern, bis sich die Sternbilder bis zur Unkenntlichkeit verändert hätten.

Da die Eigenbewegung umso bedeutender wird, je näher der Stern ist, impliziert dies, dass sich verschiedene Sterne unterschiedlich verschieben. Daher ist es wahrscheinlich, dass Astronomen (und Astrologen) möglicherweise mit den aktuellen Konstellationen für die nächsten mehreren tausend Jahre, Hunderttausende von Jahren in die Zukunft leben können, völlig neue Konstellationen entwickeln müssen!

Vorgeschlagene Literatur