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EIN VERÄNDERLICHER STERN – MIRA CETI

EIN NEUER STERNTYP

IM KONTEXT

SCHLÜSSELFIGUR

David Fabricius (1564–1617)

FRÜHER

350 v. Chr. Aristoteles behauptet, dass die Sterne fix und unveränderlich sind.

SPÄTER

1667 Der italienische Astronom Geminiano Montanari notiert, dass der Stern Algol in seiner Helligkeit schwankt.

1784 John Goodricke entdeckt Delta Cephei, einen Stern, der seine Helligkeit alle fünf Tage ändert. Der englische Astronom Edward Pigott entdeckt den variablen Stern Eta Aquilae.

19. Jh. Veränderliche Sterne werden entdeckt: Langzeitvariable, kataklysmische Variable, Novae und Supernovae.

1912 Henrietta Schwan Leavitt entdeckt eine Beziehung zwischen der Periode und der Helligkeit von veränderlichen Sternen, beispielsweise von Delta Cephei.

Vor den Erkenntnissen des deutschen Astronomen David Fabricius dachte man, dass es nur zwei Sternarten gäbe. Die einen zeigten eine konstante Helligkeit, wie die etwa 2500, die man in einer klaren Nacht mit bloßem Auge sehen kann. Die anderen waren die »neuen Sterne«, wie jene, die Tycho Brahe 1572 und Johannes Kepler 1604 entdeckten.

Die konstant hellen Sterne entsprachen den festen, permanenten Sternen im antiken griechischen Kosmos – also diejenigen, die zu Sternbildern arrangiert sind und sich nie veränderten. Die neuen Sterne hingegen wurden als solche angesehen, die plötzlich aus dem Nichts auftauchen und wieder verblassen.

Ein dritter Sterntyp

Während der Beobachtung des Sterns Mira Ceti (auch Omikron Ceti) im Sternbild Cetus (Walfisch) erkannte Fabricius, dass es einen dritten Sterntyp am Himmel gab – einen, dessen Helligkeit regelmäßig variiert. Diese Entdeckung machte er im August 1596, als er die Bewegung von Jupiter in Bezug auf einen nahe gelegenen Stern aufzeichnete. Zu Fabricius’ Staunen hatte sich die Helligkeit dieses Sterns ein paar Tage später um das Dreifache erhöht. Nach wenigen Wochen verschwand er komplett, um einige Jahre später wieder aufzutauchen. 1609 bestätigte Fabricius, dass Mira Ceti ein periodischer variabler Stern war, der zeigte, dass der Kosmos – im Gegensatz zur vorherrschenden griechischen Philosophie – veränderlich war, die Sterne eben nicht alle konstant waren. Zusammen mit seinem Sohn Johannes benutzte Fabricius auch eine Camera obscura, um die Sonne zu betrachten. Sie beobachteten Sonnenflecken und sahen, dass die Flecken auf der Sonne konstant von Ost nach West wanderten – und dann verschwanden, um auf der anderen Seite wieder aufzutauchen. Dies war der erste konkrete Beweis dafür, dass sich die Sonne drehte. Allerdings wurde das Buch, das sie im Jahr 1611 zu diesem Thema veröffentlichten, kaum beachtet, und die Lorbeeren für die Beschreibung der Bewegung der Sonnenflecken fielen an Galilei, der diese Ergebnisse im Jahr 1613 publizierte.

Künstlerische Darstellung eines Doppelsternsystems: Material fließt von Mira A (rechts) in die heiße Scheibe um den Weißen Zwerg Mira B (links). Das heiße Gas gibt Röntgenstrahlen ab.

»Kurz gesagt, dieser neue Stern bedeutet Frieden … sowie Veränderung im [Heiligen Römischen] Reich zum Besseren.«

David Fabricius in einem Brief an Johannes Kepler

Doppelsternsystem

Heute ist bekannt, dass Mira Ceti ein Doppelsternsystem ist. Mira A ist ein instabiler Roter Riese, etwa 6 Mrd. Jahre alt und in einer späten Phase seiner Evolution. Er pulsiert und verändert nicht nur seine Größe, sondern auch seine Temperatur. Während des kühleren Teils seines Zyklus gibt er viel von seiner Energie als Infrarotstrahlung ab und weniger als Licht, sodass seine Helligkeit enorm abnimmt. Mira B ist ein Weißer Zwerg, umgeben von einer Scheibe aus heißem Gas, das er von Mira A absaugt.

David Fabricius

David Fabricius wurde 1564 in Esens (Ostfriesland) geboren und studierte an der Universität von Helmsted. Er wurde später lutherischer Pfarrer einiger Gemeinden in Friesland. Gemeinsam mit seinem Sohn Johannes (1587–1615) war er von Astronomie fasziniert und ein eifriger Benutzer der ersten Teleskope, die sein Sohn aus den Niederlanden mitgebracht hatte. Fabricius korrespondierte ausführlich mit Johannes Kepler, mit dem Fabricius die Verwendung einer Camera obscura vorantrieb, mit der man die Sonne beobachten konnte. Jenseits seiner Briefe und Publikationen ist von Fabricius’ Leben wenig bekannt. Er starb 1617, nachdem ihm ein Gänsedieb, den er von der Kanzel aus angeklagt hatte, mit einer Schaufel heftig auf den Kopf geschlagen hatte.

Hauptwerk

1611 De Maculis in sole observatis et apparente earum cum Sole conversione narratio (mit seinem Sohn Johannes)