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Beobachtungsprogramm Juli 2025: Das Sommerdreieck

Zu den ersten  Sternen, die man an einem Sommerabend erspähen kann, gehören die Sterne des Sommerdreiecks. Das Sommerdreieck ist kein Sternbild an sich. Zufällig bilden die Sterne Vega, Deneb und Atair ein spitzes Dreieck am Sommerhimmel.  Die Sterne an sich könnten aber nicht unterschiedlicher sein. Die Vega ist nur 26 Lichtjahre entfernt und ein reinweißer Stern. Er leuchtet über 30 mal heller als die Sonne. Das weiße Licht rührt von einer ca.8000°C heißen Oberfläche her. Deneb ist ein ganz anderes Kaliber. Er ist ein sogenannter Riesenstern. Seine Leuchtkraft übertrifft die der Sonne um das 200.000 fache. Deneb ist ein Blauer Überriese, der langsam in das Stadium des Roten Riesen wandert. Am Himmel erscheint er etwa halb so hell wie die Vega. Das liegt an seiner großen Entfernung zu uns von 1500 Lichtjahren.  Mit nur 17 Lichtjahren Abstand  ist Atair der uns nächste Stern des Sommerdreiecks.  Atair ist ein wenig heller als Deneb, jedoch lichtschwächer als die Vega. Die wahre Leuchtkraft übertrifft die der Sonne um das 1,8 fache. Man zählt Atair noch zu den Zwergsternen. Im Vergleich zur Sonne ist Atair ein recht junger Stern.  Er hat etwa 1,2 Milliarden Jahre auf dem Buckel. Die Sonne ist bereits 4,5 Milliarden Jahre alt. Beide haben jedoch etwa die Hälfte ihrer normalen Brenndauer erreicht. So wird Atair in etwa 1 Milliarde Jahre zum Roten Riesen und seinem finalen Stadium entgegen gehen. Den Freunden der Sonne ist noch etwas mehr Zeit mit ihrem Lieblingsstern vergönnt. Die Sternfreunde öffnen am 4.Juli und am 17.Juli ab 22:30 Uhr die Kuppel der Josef Bresser-Sternwarte in Hoxfeld und gewähren unter anderem einen Blick auf die Sterne des Sommerdreiecks. Bei bewölktem Himmel muss die Beobachtung leider ausfallen. (Infos unter www-sternfreunde-borken.de)

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Beobachtungsprogramm Juni 2025: Vollmond

Der Mond als Summenbild aus 20 Aufnahmen. Das geringere Farbrauschen erlaubt die Verstärkung des Farbkontrastes. Die unterschiedlichen Farben werden durch die Minerale der Mondoberfläche hervorgerufen.

Der Vollmond am 11. Juni wird vielen Mitmenschen besonders vorkommen. Er wird erst spät gegen 23 Uhr im Südosten aufgehen und dann seinem höchsten Punkt am Himmel entgegenwandern. Um 2 Uhr ist er dann nicht einmal 10 Grad über dem Horizont zu sehen. Die Nähe zum Horizont lässt ihn dann besonders groß wirken. Sein Licht muss durch die tiefen Schichten der Erdatmosphäre, die ihm ein rötliches Antlitz verpassen.  Der Vollmond steht der Sonne immer gegenüber.  Wenn im Sommer die Sonne eine sehr steile Bahn am Himmel zieht, ist die Vollmondbahn sehr flach. Zum Winter kehren sich die Verhältnisse um und der Vollmond erstrahlt hoch am Himmel.  Die scheinbare Größe des Mondes am Horizont ist eine optische Täuschung. Er ist uns weder näher, noch ist seine Größe durch besondere Lichtbrechung zu erklären.  Wir nehmen das Firmament als abgeflachte Haube wahr. Himmelskörper am Horizont erscheinen uns weiter entfernt als Himmelskörper über unseren Köpfen. Bei gleicher Größe wirken sie deswegen größer.  Der Bezug zu Landmarken am Horizont verstärkt die Illusion.  Am 6. Juni öffnen die Sternfreunde um 22:30 Uhr die Kuppel der Sternwarte in Hoxfeld und zeigen Interessierte den Mond, der noch zunehmend ist. Der zweite Beobachtungstermin im Juni fällt auf den 19. Juni ab 22:30 Uhr . Kurz vor der Sonnenwende wird der Himmel allerdings nicht mehr richtig dunkel. I

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Beobachtungsprogramm Mai 2025: Kugelsternhaufen Messier 13

Die Bewohner des Weltalls sind eine alternde Gesellschaft. Der Mai ist ein guter Monat um besonders alte Sterne zu beobachten.  Man findet sie in den Kugelsternhaufen, die als Trabanten die Milchstraße umrunden. Ein besonders schönes Exemplar ist der Große Kugelsternhaufen im Sternbild Herkules. Edmond Halley entdeckte ihn im Jahr 1714  und Charles Messier nahm ihn als dreizehnten  Eintrag in seinen Katalog auf.  Messier 13 hat gute 12 Milliarden Jahre auf dem Buckel. Somit sind die Sterne fast drei Mal älter als die Sonne und ihre Planeten. Im Teleskop der Sternfreunde sieht man tausende Sterne, die eine fast mondgroße Kugel bilden. Im Jahr 1974 sendete das Arecibo-Radioteleskop eine Nachricht in Richtung des Kugelsternhaufens um Kontakt zu vermeindlichen Außerirdischen aufzunehmen. Die Nachricht ist allerdings 25000 Jahre unterwegs und eine Antwort ist frühestens in 50000 Jahren zu erwarten.  Die Sternfreunde laden aber gerne schon am 2. Mai 2025 ab 22:30 Uhr ein um den Sternhaufen und auch andere astronomische Objekte am Frühlingshimmel zu beobachten. Ein zweiter Termin ist der 16. Mai 2025 ab 22:30 Uhr an der Josef Bresser-Sternwarte in Hoxfeld. Bei schlechtem Wetter fällt die Beobachtung leider aus.

Der Herkuleshaufen Messier 13

Zurück in der Sternwarte schaut das Teleskop gerade sehr hoch in den Himmel zum Sternbild des Herkules. Und dort im Herkules findet man Messier 13, den großen Kugelsternhaufen. Die hellen Kugelsternhaufen gehören noch zu unserer Milchstraße, obwohl sie nicht direkt in der Sternenscheibe liegen. Messier 13 ist beispielweise 25.000 Lichtjahre von uns entfernt. Mit dem bloßen Auge ist er nicht zusehen. Aber bereits ein kleines Fernglas erlaubt es uns, so tief ins All zu schauen. Im Teleskop ist er ein prächtiges Objekt. Der Nebelflecken im Fernglas explodiert förmlich in Sterne. Je länger man schaut, desto mehr verliert sich der Blick in das Sternenmeer des Kugelsternhaufens. Eigentlich sollte man die Sternwartenbesucher mit nüchternen Zahlen verschonen und einfach abtauchen lassen. Wir ermutigen die Besucher ruhig etwas länger zu schauen, der Himmel rennt nicht weg. Auf der Nordhalbkugel gibt es keinen helleren Kugelsternhaufen. Ich durfte mir mal den Kugelsternhaufen 47 Tucana unter kristallklaren, dunklen Himmel auf dem Mount John in Neuseeland im gleichen Teleskop anschauen. Dieser Sternhaufen ist derart hell und sternenreich, dass er wie ein eingefrorenes Feuerwerk wirkt. Das ist ein Eindruck, den ich nicht mehr vergessen werde. Wer die Gelegenheit hat, den Südsternhimmel im Teleskop zu beobachten, der sollte sie auf jeden Fall wahrnehmen. Messier 13 ist zwar nicht so hell und viel kleiner, aber Anzahl der Sterne ist vergleichbar und er ist eben der Beste, den wir haben. Der Kugelsternhaufen enthält ungefähr eine halbe Million Sterne, die in einer Kugel mit dem Durchmesser von 150 Lichtjahren durch die gemeinsame Anziehungskraft gebunden sind. Es sieht schon sehr dicht aus. Würde man sich in einem solchen Haufen befinden, wäre der Sternhimmel atemberaubend und man könnte die Umgebung kaum erkunden. Man sähe den Wald vor lauter Bäumen nicht. Dabei ist die durchschnittliche Sterndichte erstaunlich gering. Kommen wir hierzu mal zu einem Gedankenexperiment. Um das zu verdeutlichen, bauen wir den Sternhaufen maßstabsgetreu nach – mit Sandkörnern. Wir brauchen etwas Platz, also ein einsamer Strand an der Nordsee wäre vielleicht geeignet. Dort gibt es auch genügend Sandkörner. Wir sammeln zunächst 500.000 Sandkörner ein. Es wird erstaunen, dass man in einer Hand 3 Millionen Sandkörner fassen kann. Jedes Sandkorn symbolisiert einen Stern, und wir füllen deshalb gerade mal ein Drittel Weinglas mit Sand um die 98 500.000 Sterne zusammen zubekommen. Wenn es ein paar Sterne mehr oder weniger sind, ist das nicht schlimm. Die genaue Anzahl der Sterne in Kugelsternhaufen ist natürlich auch nicht bekannt. Nun platzieren wir jedes Sandkorn einzeln am Himmel. Das wäre leider nur in der Schwerelosigkeit möglich. Auch wenn der Eindruck im Teleskop eine unglaubliche Verdichtung von Sternen zeigt, sind die Sterne immer noch Lichtjahre vom Nachbarn entfernt. Im Maßstab der Sandkörner sind das immerhin noch über einen Kilometer. Man stelle sich also eine riesige Kugel vor, in der 500.000 Sandkörner im Abstand von 1 bis 2 km verteilt sind, eine riesige schwebende Kugel mit einem Durchmesser von mehr als 60 Kilometern. Das ist vielleicht eine gute Beschäftigung für den nächsten Strandurlaub. Sandburgen bauen kann jeder. Am Himmel gibt es einige Kugelsternhaufen zu bewundern. Insgesamt sind rund 150 Kugelsternhaufen der Milchstraße bekannt. Es werden noch 20 bis 30 weitere Kugelsternhaufen vermutet, die sich für uns hinter der Milchstraße verbergen. Nicht alle sind so gut sichtbar, wie Messier 13. Charles Messier hatte 18 dieser Kugelsternhaufen in seinem Katalog aufgenommen, die zu den hellsten ihrer Art gehören. Der hellste und eindrucksvollste ist aber 47 Tucana, der leider in unseren Breiten nicht zu sehen ist.

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Saurons Auge sieht Supernova…

Naja.. fast. Aber der Titel ist ein guter Aufhänger 🙂

Am 17.2.2025 entdeckte das ATLAS-Projekt die Supernova in NGC 4156.  Diese Galaxie ist 300 Mio.Lichtjahre entfernt und ist etwas größer als die Milchstraße. Südöstlich davon findet man die helle Galaxie NGC 4151, welche etwa 46 Mio. Lichtjahre entfernt ist.  Letztere ist ein beliebtes Ziel für Hobbyastronomen, welche ihr den Namen „Saurons Auge“ gegeben haben. Ihr Erscheinungsbild soll an das wachende Auge des Zauberers Sauron in der Geschichte „ Der Herr der Ringe“ erinnern.  Das Auge ist in Wirklichkeit das aktive Zentrum der Galaxie. NGC 4151 ist nämlich eine Seyfert – Galaxie. Die Supernova ist SN 2025bvm in NGC 4156 ist aber viel weiter entfernt.  Es ist nach SN 1974a die zweite Supernova in NGC 4156, die beobachtet wurde. Wir haben es mit einer Supernova vom Typ Ia zu tun. Mit einer Helligkeit von 16 mag kommt sie auf eine absolute Helligkeit von -19 mag. Das ist ein typischer Wert für eine Supernova Ia.

Vermutlich haben viele Amateurastronomen diese Supernova zufällig fotografiert oder beobachtet, weil die Galaxien im Frühjahr gut im Sternbild Jagdhunde zu sehen sind.

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Supernova 2020 ifo in Messier 61

(von Werner Loock)

Im Mai 2020 entdeckte das Zwicky Transist Facility (ZFT) eine helle Supernova in der Galaxie Messier 61. Sie war 2 Monate zu sehen und fiel erst im August 2020 in der Helligkeit stark ab. Werner beobachtete die Supernova damals und stellte uns seine Beobachtung zur Verfügung.

Liebe Sternfreunde,
M61 mit SN2020jfo ist immer noch interessant, obwohl inzwischen, wie Dieter schon schrieb, schwer zu erreichen. Ich habe es in der ersten Sommernacht trotzdem versucht.

Ab Mitternacht waren 20 sec. Belichtung zwar schon recht hell, aber das brauchte man mindestens, um die Supernova überhaupt erahnen zu können.

Zu Hause habe ich dann nach Darkabzug die Helligkeit der Supernova mit Fitswork bestimmt und in Relation gesetzt zu den beiden Sternen 1 u. 2, die ja wohl zur Milchstraße gehören. Ich hatte damit drei Quotienten ½, SN/1 u. SN/2, deren Werte ich ermittelte. ½ war erwartungsgemäß mehr oder weniger konstant, so dass sich damit Helligkeitsschwankungen der SN darstellen lassen müssten, wenn es denn welche gab.

Zu meiner großen Überraschung zeigte sich, dass es zwar leichte Schwankungen bei der Helligkeit der SN gab, es konnte sich aber noch kein signifikanter Helligkeitsabfall, den ich erwartet hatte, darstellen. Die SN brennt also unverändert seit zwei Monaten. Ich bin mal gespannt, wann sie erlischt.

Lieben Gruß und clear skys!
Werner

Nach einigen Jahren kann man natürlich mehr sagen… siehe Supernova 2020jfo in M61

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SN2025coe, eine Supernova auf der Flucht

Bei etwas schlechteren Bedingungen nahm ich folgende Supernova auf…. So könnte man diesen Bericht beginnen.  Für schöne tiefe Aufnahmen war der Himmel am 28.2.25 wirklich nicht zu gebrauchen, aber eine alte Astronomenweisheit sagt:  Eine Supernova geht immer .  Auf der Webseite von Latest Supernovae wird man in der Regel  fündig und meine Wahl fiel auf die SN2025coe in der Galaxie NGC 3277, die  am Frühlingshimmel im Kleinen Löwen zu finden ist. Die Supernova wurde am 24.2.25 von Koichi Itagaki entdeckt. Er dürfte der zurzeit erfolgreichste Supernova- Entdecker der Amateurszene sein. Der 77 jährige Japaner entdeckte mehr als 170 Supernovae.

Die SN2025coe ist eine Supernova vom Typ Ib , bei der ein 8 bis 10 Sonnenmassen schwerer Stern kollabiert. Zuvor hat er seine Wasserstoffhülle abgestoßen, weswegen er keine Wasserstofflinien im Spektrum zeigt. Das unterscheidet Supernovae vom Typ  I und Typ II. 

Aufnahme 8″f3,9 Newton, ZWO ASI 294m

Das alles ist noch nicht so merkwürdig.  Interessant ist eine andere Begebenheit.  Die Supernova ist weit von der Galaxie entfernt.  Deswegen war man sich zuerst nicht sicher, ob man es hier mit einer heimischen Nova in der eigenen Milchstraße zu tun hat. Die genaue Untersuchung ergab eindeutig den Bezug zu NGC 3277.  Die Galaxie ist 64,6 Millionen Lichtjahre von uns entfernt.  Die Helligkeit der Supernova mit 16,4mag ist ein typischer Wert, so dass die  Datenlage schon eindeutig ist.  Wenn ich meine Aufnahme grob vermesse, dann beträgt der Abstand zum Zentrum der Galaxie 313,2 Bogensekunden.  Der Durchmesser der Galaxie liegt bei 116 Bogensekunden.  Daraus kann man errechnen, dass die Galaxie einen Durchmesser von 36000 Lichtjahren besitzt  und sie damit zu den eher kleineren ihrer Art gehört. Unsere eigene  Milchstraße ist immerhin ca. 100.000 Lichtjahre im Durchmesser groß.  Des Weiteren kann man errechnen, dass die Supernova 98045 Lichtjahre vom Zentrum  der Galaxie entfernt ist.  Die Frage ist, wie kommt sie dahin ? 

Sterne mit einer Masse von 8 bis 10 Sonnenmassen werden nicht sehr alt.  Sie leuchten 30-55 Millionen Jahre, bevor ihr feuriges Ende kommt.   Irgendein Ereignis muss den Stern also bewegt haben den weiten Weg in den interstellaren Raum zu finden. Gehen wir mal davon aus, dass der Stern  in 30.000 Lichtjahre vom Zentrum entstanden ist, also in ähnlicher Distanz, wie unsere Sonne in der hiesigen Milchstraße. Und angenommen, er wäre senkrecht zu unsere Sichtachse aus dem System geflüchtet, dann hätte er bestenfalls 55 Millionen Jahre Zeit gehabt um eine Distanz von 67000 Lichtjahren zurück zulegen.  Er wäre also mit einer Geschwindigkeit von 370 km/s  unterwegs. Diese Geschwindigkeit wäre die Untergrenze.  Hätte er nur 30 Mio. Jahre Zeit, so müsste er bereits mit 680 km/s reisen.  Eine Neigung der Sichtachse  würde sich noch dramatischer bemerkbar machen.  Man müsste die Geschwindigkeit noch durch den Sinus des Neigungswinkels  teilen. Bei einer Neigung von 45° käme man auf  v‘= v/sin (45) = 680km/s /sin(45)=3896 km/s .  Das wäre schon rekordverdächtig. Der  Stern US 708, der als schnellster Stern der Milchstraße gilt oder galt (nichts ist unaktueller als die Daten im Internet ) , ist nur mit 1200 km/s unterwegs.

Es spricht aber vieles für einen sehr geringen Neigungswinkel des Fluchtweges, allerdings müssen wir  uns den in der Realität als Wurfparabel vorstellen.  Vergleicht man die Rotverschiebungen  von Galaxie (z=0,004768) und Supernova (Z=0,004720), die man entsprechend der Internetquellen nachschlagen  kann, so kommt man zu dem Ergebnis, dass die Supernova mit 14,4 km/s auf uns zu kommt.  Der Großteil der Bewegung wird also entlang der Senkrechten zu finden sein.  Aber wie gesagt, das ist nur eine Momentaufnahme. Weil der Stern einen Parabelflug absolvieren sollte, wird seine Reisedistanz um einiges größer sein  als die 67000 Lichtjahre.   Eine genaue  Rekonstruktion der Bahn wäre nötig.  Was wir aber schon sagen können  ist , dass eine Supernova in dieser Distanz zur Heimatgalaxie gut möglich ist, auch wenn das nur selten beobachtet wird.

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Das Beobachtungsprogramm im April 2025

Am 4. April und am 17. April öffnet die Josef Bresser- Sternwarte für die öffentliche Beobachtung  ihre Kuppel.  Wegen der  Umstellung auf die Sommerzeit und auch die merkliche Zunahme der Tageslänge beginnen die Beobachtungsabende erst ab 21:30 Uhr .  Am 4. April kann der zunehmende Mond sehr gut beobachtet werden. Er wird an diesem Abend hoch am Himmel im Sternbild Zwillinge zu finden sein.  Etwas östlich davon kann man den Planeten Mars sehen, der aber aktuell wegen seiner großen Entfernung  von 176 Mio. km auch im Teleskop kaum noch viel zu bieten hat. Am 17.April kann der Mond nicht beobachtet werden.  Dafür ist ein  guter Blick auf das  Frühlingssternbild Löwe möglich.

Der Löwe liegt etwas abseits des Milchstraßenbandes und erlaubt deswegen einen Blick in die Tiefe des Weltalls. Die Astronomen entdeckten dort zahlreiche andere Milchstraßensysteme, die ansonsten hinter den Sternen der eigenen Milchstraße verborgen blieben. Einige von ihnen sind so hell, dass sie im Teleskop als nebelige Flecken erkannt werden können. Andere wiederum schickten ihr Licht vor vielen Milliarden Jahren auf die Reise und können wegen ihrer geringen Helligkeit nur mit den fotografischen Möglichkeiten erforscht werden. Die Sternfreunde geben an den Beobachtungsabenden gerne ihr Wissen über den Aufbau des Weltalls weiter  und laden zu der faszinierenden Reise in die Weiten des Weltraums ein. 

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Sternwartenprogramm März 2025 : Schattenspiele des Mondes

Der März hat für die Sternliebhaber gleich zwei besondere Ereignisse im Programm.  Am 14. März tritt der Mond in den Schatten der Erde und wird dabei verfinstert. 

Das Spektakel beginnt für die Frühaufsteher um 6:10 Uhr. Leider geht der Mond an diesem Morgen bereits um 6:52 Uhr unter, so dass wir nur die partielle Phase der Finsternis sehen können.  Für die Beobachtung ist die freie Sicht nach Westen unabdingbar. Die Bewohner des nordamerikanischen Kontinents können die totale Phase der Mondfinsternis beobachten.  Zwei Wochen später am 29.März wandert der Mond vor der Sonne vorbei und bedeckt sie teilweise.  Wir erleben eine partielle Sonnenfinsternis. Der Beginn der Finsternis ist in Borken um 11:19 Uhr . Gegen 12:10 Uhr ist die maximale Bedeckung erreicht bei der 20% der Sonnenscheibe verdeckt wird. Das Schauspiel ist um 13:04 Uhr vorbei.   Die Sonne ist dabei sehr hell und wir warnen davor, mit dem ungeschützten Auge in die Sonne zu schauen. Auch die Verwendung von Schweißgläsern oder Rettungsfolie kann die Augen nicht ausreichend schützen. Zur Beobachtung der Sonne eignen sich spezielle Sonnenfinsternisbrillen oder speziell ausgestattete Teleskope mit Objektivsonnenfiltern.

Diese filtern das Sonnenlicht und die Infrarotstrahlung ausreichend heraus. Am 29.3.25 ist der deutschlandweite Astronomietag. Viele astronomische Einrichtungen werden an diesem Tag einen ungefährlichen Blick auf die Sonne anbieten. Die Sternfreunde Borken sind auch dabei und bieten zur Sonnenfinsternis eine Beobachtung an der Sternwarte an.  Wir starten am 29.03.25 um 11 Uhr und bieten Sonnenfinsternisbegeisterten die Möglichkeit, einen sicheren Blick auf die Sonne zu werfen. Abendliche Beobachtungen finden bei klarem Himmel am 7. März  und am 20. März ab 20:30 Uhr an der Josef Bresser-Sternwarte statt.

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Sternwartenprogramm Februar 2025

Im Februar ist der Planet Mars  in klaren Nächten im Sternbild Zwillinge gut zu beobachten.  Der rote Planet ist gute 110 Millionen Kilometer entfernt und zeigt sich als 13 Bogensekunden großes Kügelchen am Himmel. Das entspricht der Größe einer 1 Cent-Münze im Abstand von 260 Metern. Selbst im Teleskop der Sternwarte wirkt der Nachbarplanet klein.  Das Interesse am Mars aber ist ungebrochen. Obwohl seine Oberfläche besser untersucht ist als die Erdoberfläche, sind die Fragen nach Wasservorräten oder extraterrestrisches Leben noch ungeklärt. Möglicherweise werden die Fragen erst durch Mars-Astronauten beantwortet werden. 

Der Mars fasziniert die Forscher aber schon seit vielen Jahren. Seine merkwürdige Bahn am Himmel mit den großen Oppositionsschleifen und sein auffälliger Helligkeitswandel gaben den Astronomen des Mittelalters Rätsel auf. Der deutsche Mathematiker Johannes Kepler lüftete das Marsgeheimnis und entdeckte mit seiner Hilfe die Gesetze der Planetenbewegung um die Sonne. 260 Jahre später entdeckte der italienische Astronom Giovanni Schiaparelli bei Teleskopbeobachtungen ein Netz feiner Linien auf dem Mars, die, so wurde vermutet, künstlich angelegte Kanäle waren. Intelligente Marsbewohner wurden populär, so populär, dass ein Hörspiel von H.G.Wells  1938 im amerikanischen Radio über einen Angriff von Marsianern auf die Erde zu einer Massenpanik führte.

Marskanäle nach Schiaparelli (commons wikimedia)

Die Marsianer und die Kanäle verschwanden mit besseren Beobachtungsmöglichkeiten. Im Jahr 1976 fotografierte die Viking 1- Sonde ein merkwürdiges Gebilde auf dem Mars, das wie ein Gesicht aussah. Das Marsgesicht wurde von einigen Autoren populärwissenschaftlicher Bücher als Beweis einer frühen Marskultur gedeutet. Das Gebilde entpuppte sich später als Laune der Natur aus Licht und Schatten und war keine Hinterlassenschaft einer vergangenen Kultur. Der Mars beflügelt offenbar die Phantasie der Menschen.  Die Sternfreunde öffnen am  Freitag, den 7.Februar und am Donnerstag den 20. Februar ab 20:30 Uhr bei klarem Himmel die Sternwartenkuppel und werfen mit Interessierten einen Blick auf den roten Nachbarn.

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Das Lithiumproblem

Etwas westlich des Weihnachtsbaumsternhaufens gelegen findet man den goldgelben offenen Sternhaufen Trumpler 5.  Visuell dürfte der Haufen eine schwere Nuss sein. Auf dem Foto erscheint er sehr sternreich und aufgelöst. Und er ist mit 6 Bogenminuten riesig. Der Haufen ist 9000 Lichtjahre entfernt und ist anscheinend ein sehr alter Haufen.  Normalerweise sind offene Sternhaufen wenige 10 bis 100 Millionen Jahre alt. Trumpler 5 ist aber wohl über 2 Milliarden Jahre alt. Die rötliche Färbung erklärt sich aber mit der  Lichtabschwächung durch Staub und Gas zwischen dem Sternhaufen und uns.

Im Jahr 2012 untersuchte eine  Gruppe von Astronomen einen Lithiumreichen Stern im Haufen Trumpler 5. Sie untersuchten mit dem VLT in Chile den Stern #3416 in dem Sternhaufen und fanden eine sehr starke Signatur des Elements Lithium im Spektrum desselben.

Klingt nicht so aufregend, aber das Lithium ist schon etwas Besonderes.  Jeder Haushalt hat  zwar Lithium in Form von Akkus  parat und auch die Industrie verwertet Lithium gerne als Rohstoff.  Reines Lithium kommt in der Natur aber eigentlich nicht vor. Es ist mit 3 Protonen (und 3 oder 4 Neutronen zumeist) das leichteste Alkalimetall und damit sehr reaktiv. Die Lithiumvorkommen auf der Erde werden auf 80 Mio. t geschätzt.  Damit kann man einige Akkus bestücken.  In der Elementhäufigkeit der Erdhülle nimmt Lithium den 27. Platz ein. 

Lithium  gehört zu den primordialen Elementen, die in geringen Mengen nach dem Urknall entstanden sind. Etwa 300000 Jahre nach dem Urknall war der Kosmos soweit abgekühlt, dass sich die ersten Elemente synthetisieren konnten. Der größte Teil mit 92% war der Wasserstoff, etwa 8 % Helium und eben geringe Spuren von Lithium und Beryllium wurden ebenfalls gebildet.   Von diesem primordialen Lithium ist leider nicht mehr allzuviel übrig.  Die Kernfusion in Sternen zerstört das Lithium sehr effizient und der Lithiumgehalt des Weltalls nimmt seither ab. Nur in Braunen Zwergen, dort wo es nur eine dahinschleppende Kernfusion gibt, dort findet man noch beachtenswerte Lithiumsignaturen im Spektrum.  Die Lithiumlinie ist sogar ein Charakteristikum für Braune Zwerge.  Auch Planeten konservieren Lithium. Auf der Erde sind die Atome ja erstmal sicher.

Das Lithium gibt den Astronomen noch einige Rätsel auf.  Die Bilanzen passen irgendwie nicht. So gibt es alte Sterne, die einen zu geringen Lithiumanteil haben. Einige jüngere Sterne haben zu viel Lithium. Unsere Sonne zum Beispiel müsste mehr Lithium nach der Vorstellung der Astronomen haben.   Es scheint Alles im Allen komplexer zu sein, als gedacht.  Die Erklärungsansätze sind vielseitig.  Zum einen geht man davon aus, dass Lithium heute noch in den großen Molekülwolken entsteht, wenn dort Atomkerne zusammenprallen.  Somit würden neue Lithiumatome ins Weltall kommen. Die Kernfusion in Sternen verbraucht zwar das Lithium. Aber auch da gibt es wohl Unterschiede.  Je heißer der Stern, desto effizienter ist die Lithiumvernichtung. Diese geschieht aber trotzdem immer noch nahe des Sternzentrums, wo die Kernfusion stattfindet.  Das Lithium kann durch verschieden Mechanismen dort hingebracht werden. Es sinkt wegen der größeren Dichte einfach ab oder es wird konvektiv ins Sterninnere geführt. Möglicherweise spielen auch die Gezeitenkräfte von Planeten eine Rolle.  Die Sternmaterie wird ja von Planeten sozusagen umgerührt. Die genauen Umstände um das Schicksal des Lithiums sind noch nicht im Detail ermittelt.

Und nun findet man in Trumpler 5 noch einen weiteren Baustein des Lithiumrätsels- ein alter Stern mit hohen Lithiumanteil.  Die Astronomen schließen daraus, dass nicht nur die großen Molekülwolken Lithium synthetisieren können.  Auch in Sternen können unter bestimmten Bedingungen bedeutende Mengen Lithium entstehen.  Es wäre natürlich möglich, dass sich Trumpler 5 #3416 gerade einen Braunen Zwerg einverleibt hat. Aber als wahrscheinlicher wird die Synthese angesehen.  Es ist sogar davon auszugehen, dass das primordiale Lithium fast völlig verschwunden ist und das Lithium durch „sanfte“ Fusionsprozesse neu entsteht. Aus Supernovae kommt es wohl nicht. Diese Reaktionen sind zu energiereich und vernichten das Lithium in ihrer Umgebung.