Der „fliegende Stern“ im Schwan schrieb Astronomiegeschichte

Der Schwan ist ein typisches Sommersternbild. Er ist jetzt gegen 22.30 Uhr inmitten der Milchstraße, 70 Grad hoch im Osten zu finden. Der Vogel mit dem langen Hals fliegt in Richtung Süden. Sein hellster Stern Deneb gehört zum Sommerdreieck und stellt den Schwanz des Schwans dar. Der Kopfstern Albireo ist wegen seines Farbkontrasts einer der schönsten Doppelsterne. Die Flügel des Vogels sind deutlich erkennbar. Das Sternbild wird auch Kreuz des Nordens genannt. 61 Cygni ist ein 4,8 Magnituden schwacher Stern im nordöstlichen Teil des Schwans. Dennoch ist er bei dunklem Himmel von freiem Auge gut sichtbar. Er hat Astronomie-Geschichte geschrieben. Die Abstände zwischen den meisten Sternen ändern sich fast gar nicht. Das ist auch der Grund, weshalb die Gestalt der Sternbilder unverändert bleibt. Der englische Astronom James Bradley bemerkte im September 1753, dass 61 Cygni ein Doppelstern aus zwei orangefarbenen Sternen ist. Daher wurde er in den folgenden Jahrzehnten immer wieder beobachtet. Giuseppe Piazzi erlangte durch seine Entdeckung des Asteroiden Ceres Bekanntheit. Ihm fiel 1792 auf, dass sich 61 Cygni leicht, aber eindeutig messbar, nordöstlich der Stelle, die Bradley genannt hatte, befand. 61 Cygni hat eine Eigenbewegung von 5,2 Bogensekunden pro Jahr, das ist mehr als die meisten Sterne in 100 Jahren zurücklegen. Umgerechnet bewegt sich „Piazzis fliegender Stern“ innerhalb von 350 Jahren um einen Vollmonddurchmesser weiter. Das ist nur möglich, wenn der Stern im kosmischen Maßstab nicht weit entfernt ist.

Augen-Sprung-Methode

Bis ins erste Drittel des 19. Jahrhunderts hatte man von der Entfernung der Sterne keine Ahnung. Doch es gibt eine gute Methode, um Entfernungen zu messen. Beobachtet man abwechselnd mit den Augen den Finger vor einem entfernten Hintergrund, so springt der Finger umso weiter hin und her, je näher man ihn vor die Augen hält. Wenn man das ausprobiert und dann gedanklich den Augenabstand durch den Durchmesser der Erdbahn um die Sonne – das sind 300 Millionen Kilometer – ersetzt, den Finger durch einen nahen Stern und den entfernten Hintergrund durch weit entfernte Sterne ersetzt, so kann man die Parallaxenmethode augenscheinlich verstehen. Der Winkel, unter dem ein Stern jetzt und ein halbes Jahr später erscheint, nennen die Astronomen Parallaxe. Schon zu Galileis Zeiten wäre der Nachweis von periodischen Sternparallaxen ein klarer Beweis für das heliozentrische Weltbild gewesen. Der Nachweis misslang deshalb, weil die Sterne viele Lichtjahre entfernt sind und daher die jährlichen Sternparallaxen unter einer Bogensekunde liegen. Selbst bei guten Luftbedingungen verschmieren die Turbulenzen in der Atmosphäre einen punktförmigen Stern in ein mindestens eine Bogensekunde großes Scheibchen.

Bessels Stern

James Bradley, von dem schon die Rede war, beobachtete, dass jeder Stern eine Ellipse mit einer großen Halbachse von 20 Bogensekunden beschreibt. Das konnte nicht die gesuchte Sternparallaxe sein, denn dann wären alle Sterne gleich weit entfernt. Der Effekt heißt Aberration und kommt von der Bewegung der Erde um die Sonne. Die Parallaxenellipsen sind selbst bei den nächsten Sternen 100-mal kleiner. Nach fünf Jahren Messung gelang es Friedrich Wilhelm Bessel 1838, die Parallaxe von 61 Cygni mit 0,32 Bogensekunden zu bestimmen. Vom Stern aus gesehen misst der Erdbahnhalbmesser 0,32 Bogensekunden. Daraus ergibt sich die Entfernung von 61 Cygni. Das Ergebnis lag nicht weit vom heutigen akzeptierten Wert von 11,4 Lichtjahren weg.

Robert Seeberger