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Wednesday, April 8, 2020

Proxima Centauri gehört zu Alpha Centauri

Um Alpha Centauri, den nächsten Stern, ranken sich eine Vielzahl an Theorien. Das ist verständlich, schließlich wirkt das erdnächste Sternsystem greifbar nahe und erregt daher natürlich unser Interesse, nicht erst seitdem ein vermutlich erdähnlicher Planet dort entdeckt wurde. Abgesehen davon wird aber vor allem eine Frage immer wieder erneut debattiert. Ein Forscherteam hat wohl nun eine Antwort gefunden.

Doppel- oder Dreifachstern?

Unser nächster Stern ist nämlich strenggenommen kein Stern, sondern ein Mehrfachsternsystem, also ein System aus mehreren Sternen, die sich umkreisen. Das ist nicht besonders ungewöhnlich, vermutlich gibt es sogar mehr Doppelsterne als einzelne Sterne wie unsere Sonne. Es besteht aus zwei sonnenähnlichen Sternen, Alpha Centauri A und Alpha Centauri B. Alpha Centauri A ist etwa größer als die Sonne, Alpha Centauri B etwas kleiner.

Diese umkreisen sich auf einer sehr exzentrischen Umlaufbahn mit einer Großen Halbachse 23,9 Astronomischen Einheiten, eine Astronomische Einheit entspricht in etwa der Distanz zwischen Erde und Sonne, die Distanz zwischen den beiden Sternen entspricht in etwa der halben Distanz zwischen Sonne und Neptun.

Nach der Lehrbuchmeinung werden diese beiden Sterne wiederum von einem dritten Stern umkreist, Proxima Centauri. Dieser gehört zu einer anderen Sternklasse, er ist ein Roter Zwerg, das sind extrem dunkle und kleine Sterne, die viele Billionen Jahre strahlen können. Er umkreist das Alpha Centauri-System jedoch in großer Entfernung, nämlich in 12.900 Astronomischen Einheiten, das entspricht 0,2 Lichtjahren oder der 1000-fachen Distanz zwischen Alpha Centauri A und B.

In Anbetracht der Tatsache, dass dies schon ein kleiner Teil der Strecke bis zur Sonne ist, fragt sich natürlich, ob Proxima Centauri wirklich zum Alpha Centauri-System gehört und es umkreist oder ein eigenes Sternsystem bildet.

Extrem lange Umlaufzeit

Alpha Centauri A und B umkreisen einander alle 79,9 Jahre, es ist also überhaupt keine Frage, dass die beiden gravitativ aneinander gebunden sind. Doch Proxima Centauri ist so weit entfernt, dass die Umlaufzeit sehr sehr lang ist, also viele hunderttausend Jahre. Daher legt der Stern in einer menschlichen Lebensspanne nur einen winzigen Teil der Bahn zurück, so winzig, dass sich daraus nur sehr schwer ablesen lässt, ob es ein Ausschnitt der Umlaufbahn um Alpha Centauri oder einfach nur die Bewegung des Sterns ist.

Sehr präzise Messdaten des Satelliten Hipparcos deuteten darauf hin, dass Proxima Centauri das Sternsystem auf einer geschlossenen Umlaufbahn umkreist, die Umlaufzeit konnte nicht ermittelt werden, sie lag zwischen 100.000 und vielen Millionen Jahren. Dennoch ließen frühere Messungen auch andere Optionen zu, so war es etwa eine Option, Proxima Centauri, Alpha Centauri und neun weitere Sternsysteme würden gemeinsam einen sogenannten Bewegungssternhaufen bilden, sich also alle in die gleiche Richtung bewegen.

Rein mathematisch wäre beides möglich, es ist nicht ausgeschlossen, dass es über viele tausende Astronomische Einheiten ausgedehnte Sternsysteme gibt, doch genauso kann eine zufällige Annäherung die Bahn von Proxima Centauri so beeinflussen, dass sie einer Hyperbel ähnelt, aber nie einen vollen Umlauf um Alpha Centauri beschreibt.

An Alpha Centauri gebunden

Nun konnte eine Forschergruppe diese Frage vorerst beantworten. Demnach gehöre Proxima Centauri eindeutig zu Alpha Centauri, kann daher auch Alpha Centauri C genannt werden. Die Umlaufzeit betrage etwa 600.000 Jahre und die minimale Entfernung etwa 5.300 Astronomische Einheiten. Das ist zwar auch viel, jedoch deutlich weniger als ursprünglich vermutet und auch weniger als derzeit zu beobachten ist, das bedeutet derzeit befindet sich Proxima Centauri auf dem fernsten Teil seiner Umlaufbahn und wird den beiden großen Sternen bald wieder langsam näher kommen. Unser Nachbarstern ist also gleich ein Dreifachsternsystem.

Sollten wir eines Tages eine Raumsonde zu Proxima Centauri schicken, um den dort vorhandenen Planeten zu erforschen, könnte dies also eine Doppelmission sein, die Sonde könnte gleich weiter zu Alpha Centauri fliegen, denn auch Alpha Centauri A könnte von einem Planeten umkreist werden. Von diesem Planeten aus könnte man den kleinen dunklen Proxima Centauri jedoch vermutlich nicht einmal sehen. Auch von der Erde aus lässt er sich mit bloßen Auge nicht beobachten. Obwohl er der erdnächste Stern ist, müsste er gut 100-mal heller strahlen, um mit bloßem Auge sichtbar zu sein.

Großer Einflussbereich

Dies verdeutlicht einmal wieder, über welch große Distanzen Sterne sich beeinflussen und sogar noch gravitativ zueinander gehören können. So kreist auch um unsere Sonne ein Objekt, welches sich bis auf fast 4.000 Astronomische Einheiten entfernt. Die Oortsche Wolke, eine Ansammlung an Kometen am äußersten Rand des Sonnensystems, erstreckt sich sogar bis in 100.000 Astronomische Einheiten Entfernung, was 1,6 Lichtjahren und somit über einem Drittel der Distanz zu Proxima Centauri entspricht.

Und auch Proxima Centauri könnte etwas wie die Oortsche Wolke haben, vermutlich tauschen Sterne über den interstellaren Raum Asteroiden und Kometen aus. Letztlich entspringt die Frage der Zugehörigkeit zu Sternsystemen vor allem dem menschlichen Kategorisierungswahn. Im Weltraum gibt es keine Grenzen, alles steht miteinander in Kontakt.

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