Sternbilder und Positionen

Sternbilder

Seit Tausenden von Jahren schauen Menschen in den Himmel und sehen Muster in den Positionen der hellsten Sterne. Die verschiedenen Sterngruppen werden Sternbilder genannt. Sie wurden nach Tieren, Gegenständen und Figuren aus der Mythologie benannt. Zum Beispiel: der Große Bär, der Kleine Bär, das Kreuz des Südens und Orion (der Jäger). In Wirklichkeit sind die Sterne in jeder Sternbild-Konstellation weit voneinander entfernt und nicht gruppiert. Zum Beispiel kann ein Stern viel weiter weg sein als ein anderer, aber er sieht genauso hell aus, weil er heißer oder größer ist.

Das Sternbild Orion. Seine Sterne scheinen eine Gruppe zu bilden, sind aber miteinander nicht in Beziehung. Rigel ist fast doppelt so weit entfernt wie Beteigeuze.

Aus praktischen Gründen teilen die Astronomen den Himmel noch immer in Sternbilder auf. Es hilft ihnen, Sterne und andere Objekte im Raum zu lokalisieren und zu identifizieren.

Sonne, Sterne und Planeten
Die Sonne ist ein Stern. Andere Sterne sehen aus wie winzige Punkte, weil sie viel weiter weg sind.
Die Sonne hat Planeten, die in Umlaufbahnen um sie kreisen. Der nächste Stern ist fast 7000 mal weiter von uns entfernt als der am weitesten entfernte Planet.

Scheinbare Bewegung

Wir betrachten die Sterne von einem sich langsam drehenden Kreisel namens Erde. So wie der Mond scheinen sich auch die Sterne im Laufe der Nacht zu bewegen. In der nördlichen Hemisphäre scheint sich der ganze Nachthimmel um Polaris, den Polarstern, zu drehen. Der Polarstern bleibt in der gleichen Position, weil er fast genau auf einer Linie mit der Erdachse liegt. Auf der Südhalbkugel scheint sich auch der Himmel zu drehen, aber es gibt keinen ähnlich hellen Stern auf der Achse.

Das Kreuz des Südens ist von der südlichen Hemisphäre der Erde aus sichtbar. Es ist eins der wenigen Sternbilder, die auch so aussehen wie ihr Name!

Die Sterne sind so weit von uns entfernt, dass sich ihre relativen Positionen am Himmel von Tag zu Tag nicht merklich verändern. Fünf Punkte am Himmel ändern jedoch ständig ihre Positionen. Dies sind die fünf, mit bloßem Auge sichtbaren Planeten: Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn. Sie sind uns sehr viel näher als die Sterne, ihre Bewegung ist offensichtlicher. In der Tat stammt das Wort "Planet" von einem griechischen Wort, das "Wanderer" bedeutet.

Auf der nördlichen Hemisphäre scheinen sich die Sterne im Kreis um den Polarstern zu bewegen. Diese Illustration zeigt den Weg von einigen von ihnen über einen Zeitraum von zwölf Stunden. In Wirklichkeit dreht sich die Erde.

Video: Eclipse.sx (wikimedia.org)

Wie sich die scheinbare Position des Planeten Mars relativ zu den Sternen im Hintergrund verändert.

Position des Mars heute — Position jetzt

Position des Mars einen Monat später — Position 1 Monat später

Abschätzen von Entfernungen im All

Im Laufe der Jahre haben Astronomen eine Reihe von Methoden entwickelt, um die Entfernungen zu Planeten, Sternen und Galaxien abzuschätzen.

Planeten

Die mathematischen Gesetze, die die Planetenbewegungen bestimmen, hat man gut verstanden. Wenn also die Zeit gemessen wird, die ein Planet benötigt, um die Sonne zu umkreisen, kann seine Entfernung von der Sonne berechnet werden.

Nahegelegene Sterne

Während die Erde die Sonne umkreist, ändert sich unser Blickwinkel im Raum, so dass sich nahe Sterne scheinbar leicht vor dem Hintergrund weiter entfernter Sterne bewegen. Diese scheinbare Bewegung nennt man Parallaxe: Je näher der Stern, desto größer die Parallaxe. Wenn der Winkel der Parallaxe gemessen wird, kann die Entfernung mittels Trigonometrie berechnet werden.

Abschätzung von Entfernungen im Weltall — Während die Erde die Sonne umkreist, scheinen sich nahe Sterne vor dem Hintergrund weit entfernter Sterne leicht zu bewegen.

Weit entfernte Sterne

Wenn ein Stern weiter weg ist als ein identischer, aber nähergelegener Stern, erscheint er wegen seiner größeren Entfernung weniger hell. Dieser Umstand kann verwendet werden, um seine Entfernung abzuschätzen. Aber zuerst muss das Licht von vielen Sternen analysiert werden, um ein passendes Paar zu finden und die Position des näheren Sterns durch die Parallaxe zu berechnen. Diese Methode funktioniert auch für Sterne, die in benachbarten Galaxien beobachtet werden können.

Weit entfernte Galaxien

Andere Galaxien fliegen förmlich von uns weg, weil sich das Universum ausdehnt. Je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto schneller entfernt sie sich und desto mehr wird ihr Licht rotverschoben (zum roten Ende des elektromagnetischen Spektrums hin verschoben). Dieses von Edwin Hubble entdeckte Prinzip kann verwendet werden, um die Entfernung von Galaxien zu schätzen.

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