Dienstag, 4. August 2020

Hübsche Sternmuster für die Beobachtung mit dem Fernglas

Ich liebe es momentan, mit meinem Fernglas den Nachthimmel zu erkunden. Besonders angetan haben es mir gerade Sternmuster, man nennt sie auch Asterismen. Ein paar hübsche Exemplare, die gut für die Beobachtung mit einem 10x50 Fernglas geeignet sind, möchte ich hier beschreiben.

Kleiderbügel“ im Füchschen

Man findet dieses unverwechselbare Sternmuster, wenn man eine gedachte Linie zwischen Atair im Sternbild Adler und Wega in der Leier zieht. Etwa nach einem Drittel der Strecke (ausgehend von Atair) liegt der etwa 6‘ x 6‘ große Kleiderbügel. Seine offizielle Bezeichnung ist Collinder 399. Wenn man ihn einmal gefunden hat, ist es kaum mehr möglich, ihn zu übersehen. Bei sehr dunklem Himmel kann, wer gute Augen hat, ihn sogar ohne Fernglas als diffuses Wölkchen am Himmel ausmachen.


Aufsuchkarte für das Sternmuster Kleiderbügel im Füchschen


Kleopatras Auge“ im Schützen

Wie der Lidstrich von Kleopatras rechtem Auge zieht sich ein Bogen aus 15 Sternen um den Sternhaufen M 25, der das eigentliche Auge bildet. Dieses 160‘ x 70‘ große Sternmuster im Schützen ist recht auffällig und leicht zu finden, da man nur M 25 anpeilen muss, um es aufzuspüren. Die Gegend, in der dieser Asterismus liegt, ist für Fernglas-BeobachterInnen insgesamt recht interessant. In nächster Nachbarschaft liegen einige gut sichtbare Sternhaufen und Nebel. Besonders eindrucksvoll ist dabei die kleine Sagittarius-Wolke, die nur ein Stückchen rechts von Kleopatras Auge auftaucht.


Aufsuchkarte M 25 und "Kleopatras Auge" im Schützen


Angelhaken im Sternbild Schild

Mitten im Schild fällt eine lange gerade Sternkette auf, die in der Form eines Hakens ausläuft, der nach links zeigt. Die Sterne des Hakens sind etwas blasser als die der Geraden. Trotzdem kann man dieses Sternmuster ohne Probleme mit dem Fernglas finden. Es hat eine Ausdehnung von etwa 120‘ x 60‘.


Verlobungsring um Polaris im kleinen Wagen (Harrington 1)

Polaris ist der Diamant im eindrucksvollen Verlobungsring des kleinen Wagens. So lässt sich dieses Sternmuster leicht am Nachthimmel aufspüren. Neun zart leuchtende Sterne bilden einen ausgedehnten Ring von etwa 45‘ x 45‘. Der Polarstern strahlt als heller Diamant etwas oberhalb davon.


Aufsuchkarte "Verlobungsring um Polaris" im Kleinen Wagen


Die „Freunde der Nacht“ haben aufihrer Internetseite eine Sammlung von Sternmustern und musterwürdigen Sternhaufen zusammengestellt (großteils sogar mit Bild), die ich unter anderem als Quelle für diesen Text benutzt habe.

Freitag, 6. März 2020

Was beeinflusst die Beobachtungsqualität?

Ob Sie bei der Sternenbeobachtung ein zufriedenstellendes Ergebnis bekommen, hängt nicht nur davon ab, ob und wenn ja welches Fernglas oder Teleskop Sie benutzen. Lichtverschmutzung, die Durchsichtigkeit der Erdatmosphäre und das „Seeing“ haben einen großen Einfluss darauf, welche Objekte Sie in welcher Qualität sehen können. 

Lichtverschmutzung

Je klarer und dunkler der Himmel ist, umso mehr Sterne kann man sehen. Vor allem lichtschwächere Himmelskörper wie stellare Nebel oder Galaxien sind aus Städten heraus aufgrund der Lichtverschmutzung selbst mit einem Teleskop nur schwer oder gar nicht beobachtbar. Trotzdem gibt es Möglichkeiten, auch in der Stadt astronomische Beobachtungen durchzuführen. Wer sich darüber informieren möchte, wie stark die eigene Wohngegend von der Lichtverschmutzung betroffen ist, kann sich im Internet auf einer Lichtverschmutzungskarte informieren.

Transparenz der Atmosphäre

Der Blick zu den Sternen hinauf wird häufig durch Verunreinigungen der Erdatmosphäre erschwert. In Gegenden mit hohem Verkehrsaufkommen oder Industrieanlagen können sich feine Staubpartikel in den tieferen Luftschichten ansammeln. Dunstschichten, Hochnebel oder Wolken behindern ebenfalls die Sicht.
Da feuchte Luft und Staub sich besonders in Tallagen ansammelt, ist ein höher gelegener Beobachtungsplatz sinnvoll.

Aber auch in den oberen Schichten der Atmosphäre befindet sich manchmal viel Luftfeuchtigkeit, der Sie beim Beobachten des Nachthimmels nur schwer ausweichen können. Wenn auf eine Kaltfront oder ein Sturmtief, das die Atmosphäre saubergepustet hat, eine trockene Hochdruck-Wetterlage folgt, begünstigt das die Beobachtungsbedingungen.

Luftunruhe und Seeing

Luftunruhe entsteht durch Temperatur- und Druckunterschiede der bodennahen Atmosphärenschichten. Diese Turbulenzen verändern den Weg des Lichts, das von den Sternen zu einem Beobachter auf der Erde gelangt. Da ein Fernglas oder Teleskop das Licht von Himmelskörpern über eine größere Fläche hinweg einfängt und vergrößert, kann die Luftunruhe zu einem mehr oder weniger flackernden, verschmierten Bild führen. Dieser Effekt wird „Seeing“ genannt.

Vor allem in Städten ist die Luftunruhe besonders ausgeprägt, da Gebäude und ihre Umgebung sehr unterschiedliche Temperaturen haben. Deshalb ist die Sternbeobachtung mit einem Teleskop vom Balkon oder einem von der Sonne aufgeheizten Parkplatz aus eher ungünstig. Besser eignet sich ein Park mit ausgedehnten Rasenflächen, ein Feld oder ein Fußballplatz.

Die Helligkeit von Himmelsobjekten

Beim Blick in den Himmel erscheinen uns die Sterne unterschiedlich hell. Bereits in vorchristlicher Zeit teilte der griechische Astronom Hipparch die Gestirne nach ihrer Helligkeit in 6 Größenklassen ein, als er sie in seinem Sternkatalog festhielt. Die hellsten Sterne ordnete er der Größenklasse eins zu. Himmelskörper, die er mit bloßem Auge gerade noch sehen konnte, gehörten zur sechsten.

Scheinbare Helligkeit – absolute Helligkeit von Himmelsobjekten

Als scheinbare oder visuelle Helligkeit wird die Strahlkraft eines Sterns bezeichnet, die wir aus unserer Perspektive von der Erde aus erkennen können. Himmelskörper werden aufgrund ihrer scheinbaren Helligkeit in verschiedene Größenklassen eingeteilt, die auf die Skala von Hipparch zurückgehen. Da aber im Lauf der Zeit immer bessere Teleskope erfunden wurden, reichte irgendwann die antike Einteilung nicht mehr aus. Die Skala wurde bis auf Nachkommastellen verfeinert und nach oben und unten hin erweitert. So gibt es heutzutage sogar Größenklassen mit einem negativen Wert. Das Formelzeichen für die scheinbare Helligkeit ist ein manchmal hochgestelltes m oder mag (abgeleitet vom lat. magnitudo = Größe).

Tabelle Sichtbarkeitsgrenzen von Himmelskörpern

Je niedriger der mag-Wert, desto lichtschwächer ist ein Stern. Einen Überblick verschafft die folgende Tabelle:

Himmelskörper Helligkeit Sichtbarkeit
Sonne -26,73 mag mit bloßem Auge
Vollmond -12,72 mag

Jupiter -2,94 mag

Wega im Sternbild Leier 0,03 mag

Polarstern 1,97 mag

Andromedagalaxie 3,4 mag



ca. 6 mag Grenze Sichtbarkeit mit bloßem Auge bei optimalen Bedingungen am dunklen Landhimmel
Neptun 7,8 mag Fernglas


9 - 10 mag Grenze für Sichtbarkeit mit Fernglas


ca. 10 mag Grenze für 60-mm-Teleskope
Pluto 13,9 mag



24 mag Grenze für erdgebundene Riesenteleskope


30 mag Grenze für Welt­raumteleskop Hubble


Die scheinbare Helligkeit hat nichts damit zu tun, wie hell der betreffende Himmelskörper tatsächlich ist. Um die wirkliche Leuchtkraft mehrerer Sterne miteinander vergleichen zu können, müssen sie alle rechnerisch in dieselbe Entfernung (33 Lichtjahre bzw. 10 Parsecs) vom Betrachter gebracht werden. Denn ein Stern, der weiter entfernt ist, wird lichtschwächer wahrgenommen als ein nahe gelegener, auch wenn beide genau gleich stark strahlen.

Um die Werte der absoluten Helligkeit von denen der scheinbaren unterscheiden zu können, wird als Formelzeichen ein großgeschriebenes M benutzt.

Donnerstag, 5. März 2020

Sternhaufen für Fernglas und kleines Einsteiger-Teleskop

Die Sternhaufen, die ich hier in einer Tabelle zusammengestellt habe, lassen sich auch schon mit kleinen Teleskopen oder Ferngläsern gut beobachten. Wie gut man sie erkennen kann, hängt nicht nur von ihrerHelligkeit und Ausdehnung ab, sondern auch von den Beobachtungsbedingungen. Bei klarem, mondlosem Nachthimmel und möglichst geringer Lichtverschmutzung lassen sich auch unscheinbarere Sternhaufen aufspüren. In Vorstadtgebieten sollte man sich eher auf die lichtstärkeren konzentrieren. Einige dieser Sternhaufen haben eine recht große Flächenausdehnung. Bei diesen sollten Sie eher eine geringere Vergrößerung im Teleskop oder gleich ein Fernglas benutzen, damit Sie sie möglichst vollständig ins Gesichtsfeld bringen können.


Sternbild Bezeichnung Art Helligkeit Ausdehnung Anzahl Sterne
Andromeda NGC 752 Offener Haufen 5,7 mag 57‘ 60
Andromeda NGC 7686 Offener Haufen 5,6 mag 15‘ 20
Füchschen NGC 6885 Offener Haufen 5,7 mag 20‘ 35
Fuhrmann M 36 Offener Haufen 6 mag 10‘ 200
Fuhrmann M 37 Offener Haufen 5,6 mag 15‘ 2000
Fuhrmann M 38 Offener Haufen 6,4 mag 21‘ 150
Haar der Berenike M 53 Kugelsternhaufen 8 mag 12,6‘

Haar der Berenike Mel 111 Offener Haufen 1,8 mag 270‘ 37
Herkules M 13 (Herkuleshaufen) Kugelsternhaufen 6,4 mag 20‘ 1 Mio.
Herkules M 92 Kugelsternhaufen 6,5 mag 14‘

Jagdhunde M 3 Kugelsternhaufen 6,4 mag 18‘ 500000
Kassiopeia NGC 457 (Eulensternhaufen) Offener Haufen 6,4 mag 20‘ 80
Krebs M 44 (Krippe) Offener Haufen 3,1 mag 95‘ 50
Krebs M 67 Offener Haufenn 7 mag 30‘ 500
Orion Collinder 70 Offener Haufen 0,4 mag 150 150
Orion NGC 1981 Offener Haufen 4,6 mag 28 20
Pegasus M 15 Kugelsternhaufen 6,0 mag 18‘ 500.000
Perseus h /Chi Persei (NGC 869 / NGC 884) Doppelsternhaufen 5,3 mag; 6,1 mag je 30‘ 315
Perseus M 34 Offener Haufen 5,2 mag 25‘ 100
Perseus Melotte 20 Offener Haufen 1,2 mag 50
Pfeil M 71 Kugelsternhaufen 6,1 mag 7,2‘

Schlangenträger NGC 6633 Offener Haufen 4,6 mag 27‘ 30
Schlangenträger M 9 Kugelsternhaufen 8,2 mag 12‘

Schlangenträger M 10 Kugelsternhaufen 6,6 mag 20‘

Schlangenträger M 12 Kugelsternhaufen 6,1 mag 16‘

Schlangenträger M 14 Kugelsternhaufen 7,9 mag 11‘

Schlangenträger M 19 Kugelsternhaufen 7,5 mag 17‘

Schütze M 18 Offener Haufen 7 mag 10‘ 40
Schütze M 22 Kugelsternhaufen 5,5 mag 22‘ 80.000
Schütze M 25 Offener Haufen 4,6 mag 29‘ 220
Schwan M 5 Kugelsternhaufen 5,7 mag 23‘

Schwan M 39 Offener Haufen 4,6 mag 32‘ 80
Skorpion M 4 Kugelsternhaufen 5,8 mag 36‘ 100.000
Skorpion M 6 Offener Haufen 4,2 mag 33‘ 80
Skorpion M 7 Offener Haufen 3,3 mag 80‘ 80
Skorpion M 80 Kugelsternhaufen 7,3 mag 10‘ 400000
Stier M 45 (Plejaden) Offener Haufen 1,4 mag 110‘ 500
Stier Hyaden Offener Haufen 0,8 mag 330‘ 350
Wassermann M 2 Kugelsternhaufen 6,3 mag 16‘ 100000
Zwillinge M 35 Offener Haufen 5,1 mag 28‘ 500

Einige Doppelsterne für das kleine Einsteiger-Teleskop

Die folgende Tabelle listet eine Auswahl an Doppelsternen auf, die ich für die Beobachtung mit einem kleinen Anfänger-Teleskop geeignet halte. Ob man die einzelnen Komponenten voneinander trennen kann, hängt von ihrer Helligkeit und der Entfernung, in der sie zueinander stehen, ab.
Einige dieser Doppelsterne lassen sich auch mit einem Fernglas auftrennen, zum Beispiel Mizar und Alkor im Großen Wagen, Epsilon Lyrae im Sternbild Leier oder Theta und Sigma Tauri im Stier. Um ein Verwackeln zu vermeiden, ist es hilfreich, dabei ein Stativ zu benutzen.
Suchen Sie sich diese Doppelsterne doch anhand einer Sternkarte heraus und testen Sie, welche davon Sie mit einem Feldstecher trennen können und welche nur mit dem Teleskop. Vielleicht können Sie auch die Farben der einzelnen Komponenten erkennen. Wer gute Augen hat, sollte sich auch mal daran versuchen, die beiden „Augentester“ Mizar und Alkor ganz ohne Instrument aufzutrennen.


Bezeichnung Sternbild Helligkeit der Komponenten Abstand der Komponenten Farbe
Mizar & Alkor Großer Wagen 2,0 mag; 4,0 mag 705‘‘ gelb, bläulich
Mizar Großer Wagen 2,3 mag;
4,0 mag
14,4‘‘

Polaris Kleiner Wagen 2,0 mag 9,0 mag 18,4‘‘ Gelb, weiß
Cor Caroli Jagdhunde 2,9 mag; 5,6 mag 19,3‘‘ Gelb, orange
Eta Cassiopeiae Kassiopeia 3,5 mag 7,5 mag ca. 13‘‘ Gelb, rot
Epsilon Lyrae (Komponenten 4 und 5) Leier 4,7 mag; 4,6 mag 208‘‘ orange, bläulich
Albireo Schwan 3,1 mag; 5,1 mag 34‘‘ gold, blau
Gamma Andromedae Andromeda 2,3 mag; 4,8 mag 9,6‘‘ gold, grünlich
Mü Scorpii Skorpion 3 mag; 3,6 mag 346‘‘

Aldebaran Stier 0,9 mag; 13 mag 121‘‘ rot
Tau Tauri Stier 4,3 mag 8,6 mag 63‘‘

Theta Tauri Stier 3,4 mag; 3,8 mag 337‘‘

Sigma Tauri Stier 4,8 mag; 5,1 mag 431‘‘

Iota Cancri Krebs 4,2 mag; 6,0 mag 30‘‘ gold, blau
Castor Zwillinge 1,9 mag;
2,9 mag;
4‘‘ – 5‘‘

Rigel Orion 0,1 mag; 6,6 mag 9,5‘‘

Sigma Orionis Orion 4 mag bis 10 mag 11‘‘; 13‘‘; 43‘‘ weiß, blau
Iota Orionis Orion 2,8 mag; 6,9 mag 11,3‘‘ weiß, blau
Sirius Großer Hund - 1,5 mag; 8,5 mag 3,1‘‘ – 11,9‘‘

Astronomie mit dem Fernglas

Wer schon eine Weile nur mit bloßem Auge den Nachthimmel erforscht hat, bekommt vielleicht Lust darauf, dort etwas tiefer hineinblicken zu können. Ein Fernglas ist ein gutes Instrument, um zum Beispiel den Mond, einige Sternhaufen, veränderliche Sterne, Nebel und Galaxien genauer ins Visier zu nehmen.
 

Welches Fernglas eignet sich für die Sternenbeobachtung?

Besitzen Sie schon ein Fernglas, dann probieren Sie es einfach mit diesem aus.
Der Vorteil von Ferngläsern gegenüber dem menschlichen Auge ist, dass sie mehr Licht sammeln können als die Pupille. Bei besten Sichtverhältnissen in dunkler Umgebung und mit optimal an die Dunkelheit angepassten Augen erkennen wir Himmelsobjekte von einer Helligkeit 6 – 7 mag. Weit verbreitet sind Ferngläser vom Typ 10 x 50. Damit werden schon Sterne der Klassen 9 – 10 mag sichtbar.
Die Bezeichnung 10 x 50 bedeutet, dass das Gerät eine 10-fache Vergrößerung schafft und der Objektivdurchmesser 50 mm beträgt. Der Durchmesser des Objektivs ist dabei die wichtigere Zahl als der Vergrößerungsfaktor. Denn er ist dafür verantwortlich, wie viel Licht das Fernglas überhaupt einfangen kann.
 

Wie benutzt man ein Fernglas richtig?

  • Brillenträger nehmen die Brille zum Hindurchsehen normalerweise ab. Denn das Gerät kann an die eigene Sehstärke angepasst werden. Wer eine Hornhautverkrümmung hat, lässt allerdings seine Brille besser auf, da die Linse des Feldstechers dies nicht ausgleicht. Es gibt Ferngläser, deren Okulare an die Benutzung mit Brille angepasst sind.
  • Mit dem kleinen Rad in der Mitte stellen Sie die Schärfe für das linke Auge ein. Schließen Sie dazu das rechte Auge und drehen Sie das Rad so lange, bis Sie links ein klares Bild haben. Schließen Sie danach Ihr linkes Auge und stellen Sie mit dem Ring am rechten Okular das Bild für Ihr rechtes Auge ein.
  • Vergessen Sie nicht, die Weite des Fernglases Ihrem Augenabstand anzupassen.
  • Mit der Zeit werden sich Staubpartikel und ein dünner Fettfilm, der durch die Berührung mit den Wimpern entsteht, auf dem Okular ablagern. Diese Verschmutzungen sollten Sie immer wieder mit einem fusselfreien Tuch vorsichtig entfernen.
  • Da beim Blick durch einen Feldstecher das Sichtfeld eingegrenzt ist, werden Sie bald bemerken, dass Sie einen Stern schnell wieder aus dem Blick verlieren, weil Sie vielleicht etwas gezittert haben oder Ihnen die Arme schwer werden. Deshalb wird es Ihnen die Beobachtung vereinfachen, wenn Sie das Fernglas auf einem Stativ befestigen können. Dadurch wird es auch einfacher, eine ausgewählte Stelle am Himmel genauer anzupeilen.

Den Mond im Fernglas beobachten

Auch wenn man vielleicht meinen könnte, bei Vollmond sei unser Trabant am besten zu beobachten, ist das doch die ungünstigste Zeit dafür. Denn das helle Licht des Vollmondes ist kontrastarm und blendet sehr. Viel geeigneter sind die Phasen des zunehmenden oder abnehmenden Mondes. Denn dann trifft das Sonnenlicht schräg auf seine Oberfläche und Strukturen werfen dort dunkle Schatten. Mit einem Feldstecher lassen sich dann außer den Maren bereits einige der größeren Krater und Gebirgsketten erahnen. Am besten gelingt das entlang der Terminatorlinie (Grenzlinie zwischen dem beleuchteten und dem abgeschatteten Bereich), da dort der Schattenwurf am deutlichsten hervortritt.
Mit Hilfe einer Mondkarte können Sie versuchen, die Strukturen, die Sie erkennen, zu benennen. Interessant ist es, im Verlauf mehrerer Nächte zu beobachten, wie sich die Terminatorlinie immer weiter verschiebt und dadurch andere Gebiete besser sichtbar werden, als in der Nacht zuvor.

Mondkarte mit Bezeichnung einiger Mare und Krater

Veränderliche Sterne beobachten

Veränderliche erscheinen mal heller, mal schwächer am Himmel. Manche verändern ihre Helligkeit regelmäßig, manche in unregelmäßigen Zyklen. Einige langsam über Tage oder Jahre hinweg, einige innerhalb weniger Stunden. Bei manchen kann man die Helligkeitsänderung kaum wahrnehmen. Andere schwanken in ihrer Leuchtkraft um zehn oder mehr Helligkeitsklassen.
Um die Helligkeitsschwankungen eines Veränderlichen beobachten zu können, ist es hilfreich, sich in dessen Nachbarschaft einen Stern mit ähnlicher Leuchtkraft zu suchen. Vergleicht man immer wieder die Helligkeit der beiden Sterne miteinander, fallen die Schwankungen des Veränderlichen oft erst auf.
Manche veränderliche Sterne über- und unterschreiten im Lauf ihres Zyklus‘ die Wahrnehmungsschwelle für das menschliche Auge. So gibt es Veränderliche, die für eine begrenzte Zeitspanne am Himmel erscheinen und dann wieder verschwinden.
Je nach Ursache ihrer Helligkeitsänderungen teilt man veränderliche Sterne in Gruppen ein:

Bedeckungsveränderliche 

So nennt man Doppelsterne, die zeitweise von ihrem Begleiter verdeckt und dadurch abgedunkelt werden. Da sie nicht wie „echte“ Veränderliche ihre Helligkeitsschwankungen aus sich selbst heraus erzeugen, heißen sie auch „optische“ Veränderliche. Algol im Perseus ist ein Bedeckungsveränderlicher, dessen Helligkeit zwischen 2,1 mag und 3,3 mag pendelt.

Rotationsveränderliche

Bei diesen Sternen entsteht die Helligkeitsveränderung durch ihre Eigendrehung. Grund dafür können unterschiedlich helle Bereiche ihrer Oberfläche sein, die sich abwechselnd einem Beobachter zuwenden. Auch eine Deformierung durch die Anziehungskräfte eines nahen Doppelsterns kann für die Helligkeitsschwankungen verantwortlich sein.

Pulsationsveränderliche

Hat ein Stern am Ende seines Lebens das Stadium des Roten Riesen erreicht, geht ihm langsam der Brennstoff Helium aus. In immer wiederkehrenden Zyklen zieht er sich zusammen, um dadurch die Kernfusion anzuregen, und bläht sich danach wieder auf. Diese Größenänderungen, bei denen sich auch die Temperatur des Sterns verändert, kann man in Form von Helligkeitsschwankungen sehen. Mira im Sternbild Walfisch ist ein Beispiel dafür. Ihr Zyklus beträgt etwa 332 Tage. Während dieser Zeitspanne wird sie von einem für das bloße Auge unsichtbaren Stern der Klasse 9 zu einem gut erkennbaren der Klasse 2.

Weitere Formen veränderlicher Sterne

Die Helligkeit von eruptiven Veränderlichen schwankt aufgrund von Ausbrüchen oder Ausflüssen aus ihrer Hülle. Bei kataklysmischen Veränderlichen entstehen Helligkeitsausbrüche durch nukleare Reaktionen im Innern oder auf der Oberfläche eines Sterns. Nova-Ausbrüche gehören zu dieser Form der Veränderlichen.

Tabelle einiger veränderlicher Sterne, die sich gut für die Amateur-Astronomie eignen

Sternbild Stern Maximum Minimum Periode
Adler Eta 3,6 mag 4,4 mag 7 Tage
Andromeda Lambda 3,7 mag 4,1 mag 54 Tage
Kassiopeia Gamma 1,6 mag 3,0 mag Unregelmäßig
Kepheus Delta 3,7 mag 4,6 4,5 Tage
Orion Alpha 0,2 mag 1,3 mag Unregelmäßig
Perseus Beta (Algol) 2,1 mag 3,4 mag 3 Tage
Perseus Rho 3,3 mag 4,0 mag 50 Tage
Schwan Chi 3,3 mag 14,2 mag 407 Tage
Walfisch Mira 2 mag 9 mag 332 Tage

Einige Doppel- und Mehrfachsterne sind für die Beobachtung mit dem Fernglas geeignet

Als Doppel- oder Mehrfachsterne bezeichnet man Sterne, die aufgrund der Gravitation oder optisch miteinander in einer engen Beziehung stehen. Dabei erscheinen Sie dem bloßen Auge als ein Stern, der meist nur durch ein Fernglas oder Teleskop in seine Einzelkomponenten aufgetrennt werden kann. Im Universum gehört die Mehrzahl aller Sterne einem Doppel- oder Mehrfachsystem an, da die Bedingungen bei der Sternentstehung solche Systeme begünstigen.
Astronomen unterscheiden physische und optische Mehrfachsterne. Physische sind durch ihre Schwerkraft tatsächlich aneinandergebunden. Optische Mehrfachsterne können in Wahrheit sehr weit auseinanderliegen und haben keine wirkliche Verbindung zueinander. Sie erscheinen einem Betrachter nur zusammengehörig, weil sie sehr nahe beisammen stehen.

Mehrfachsterne beobachten

Die meisten Mehrfachsysteme sind sehr lichtschwach und daher nur mit größeren Teleskopen in ihre Einzelkomponenten aufzutrennen. Häufig gelingt das auch mit den besten optischen Geräten nicht und es müssen dafür andere astronomische Techniken benutzt werden.
Trotzdem gibt es eine Vielzahl Mehrfachsterne, die im Fernglas oder kleinen Teleskop einen beeindruckenden Anblick bieten. Ob sich die einzelnen Komponenten voneinander trennen lassen, hängt vom Abstand zwischen ihnen und ihren Helligkeiten ab. Doppelsterne umkreisen einander in einer mehr oder weniger ausgeprägt elliptischen Bahn. Das führt bei einigen dazu, dass sich der Abstand zwischen den Komponenten über einen Zeitraum mehrerer Jahre immer wieder verkleinert und vergrößert. Dies ist zum Beispiel bei Sirius im Großen Hund der Fall. Sirius B befindet sich für einen irdischen Beobachter etwa alle 50 Jahre in seiner maximalen Entfernung zu Sirius A. Dies ist im Jahr 2025 das nächste Mal wieder der Fall. Da Sirius B wesentlich lichtschwächer ist als der dominante Sirius A, ist er im Amateurteleskop auch dann nur schwer aufzuspüren.

Einige Sternhaufen, Nebel und Galaxien sind gut für die Beobachtung mit dem Fernglas geeignet

Sie zählen zu den „Deep Sky Objekten“, also zu Himmelskörpern, die außerhalb unseres Sonnensystems liegen und damit sehr weit entfernt sind. Es gibt Sternhaufen, die man unter guten Bedingungen schon mit bloßem Auge erkennen oder erahnen kann. Ein Blick durchs Fernglas liefert oft jedoch ein wesentlich eindrucksvolleres Beobachtungserlebnis, vor allem bei offenen Sternhaufen.
Als Sternhaufen bezeichnet man eine Ansammlung von Sternen, die sich deutlich gegen die sternärmere Umgebung abgrenzt. Die einzelnen Sterne eines Haufens sind meist gemeinsam aus Staub und Gas entstanden. Man unterscheidet offene Sternhaufen und Kugelsternhaufen.
Offene Sternhaufen sind eher lose Ansammlungen von relativ jungen Sternen (bis zu einigen hundert Millionen Jahren). Sie driften auseinander und lösen sich allmählich auf.
Kugelsternhaufen haben eine rundliche, eher kompakte Form. Grund dafür ist, dass die einzelnen Sterne durch ihre Gravitationskräfte eng zusammengehalten werden. Viele Kugelsternhaufen sind mit etwa 10 Milliarden Jahren nur etwa 3 Milliarden Jahre jünger als das Universum selbst.
In sehr dunklen Nächten sind einige Sternhaufen schon mit bloßem Auge sichtbar. Um einzelne Sterne darin auflösen zu können, ist ein Fernglas oder Teleskop nötig.
Bis auf wenige Ausnahmen sind stellare Nebel und Galaxien ohne Hilfsmittel so gut wie unsichtbar und mit einem Fernglas höchstens als heller, milchiger Fleck zu erkennen. Auch kleine Teleskope zeigen Nebel und Galaxien nur als unscheinbare, diffuse Aufhellungen am Himmel.

Dienstag, 3. März 2020

Astronomie ohne Teleskop – ein guter Einstieg in die Sternbeobachtung

Vielleicht geht es Ihnen schon eine Weile so, dass Sie sich für den Sternenhimmel interessieren. Sie schreckten bis jetzt aber immer davor zurück, etwas tiefer in das Hobby Astronomie einzusteigen, weil Sie glaubten, dass da ohne ein teueres Teleskop samt Zubehör nicht viel geht. Meiner Meinung nach geht da schon eine Menge! Bereits vor Erfindung des Teleskops erforschten Menschen über viele Jahrhunderte hinweg den Sternenhimmel. Sie beobachteten ihn und orientierten sich an ihm.

Auch wenn wir heutzutage wegen der Lichtverschmutzung etwas schwierigere Bedingungen haben als die Leute damals, gibt es doch vieles, was wir allein mit bloßem Auge entdecken können. Wer in die Hobby-Astronomie einsteigen möchte, tut gut daran, sich erst einmal ganz ohne Hilfsmittel mit dem Sternenhimmel vertraut zu machen. Denn das schafft die Grundlage dafür, sich später gegebenenfalls auch mit einem Fernglas oder Teleskop dort zurechtzufinden.

In diesem Artikel stelle ich Ihnen einige Himmelserscheinungen vor, die sich besonders gut für die Beobachtung mit bloßem Auge eignen.

Für erste astronomische Beobachtungen ist kein Fernglas oder Teleskop nötig

Sternbilder beobachten, um den Nachthimmel kennenzulernen

Für die meisten Menschen, die sich für den Nachthimmel interessieren, sind die Sternbilder der Einstieg in die Hobby-Astronomie. Den großen Wagen oder die Kassiopeia (das „Himmels-W“) kennt so ziemlich jeder. Anhand einer Sternkarte ist es nicht schwierig, sich nach und nach auch noch andere Sternbilder zu entdecken. Manche davon lassen sich leicht identifizieren, weil sie viele helle Sterne enthalten. Manche sind aber auch nur schwer auszumachen, weil sie sehr schwach leuchten oder aufgrund ihrer Nähe zum Horizont schwierig zu sehen sind.

Je nach Jahreszeit und Standpunkt auf der Erde zeigen sich am Himmel unterschiedliche Sternbilder. Man unterscheidet Sternbilder der Nord- und der Südhalbkugel. Für einen Beobachter in Mitteleuropa sind die Sterne der Nordhalbkugel relevant, die der Südhalbkugel bleiben unter dem Horizont und sind daher nicht beobachtbar.
Da sich die Erde um sich selbst dreht, bewegen sich während einer Nacht die Sterne genauso, wie es am Tag die Sonne macht. Sternbilder gehen im Osten auf und im Westen unter.


Zirkumpolare Sternbilder lassen sich das ganze Jahr über beobachten

Sternbilder, die nahe am Polarstern stehen, können von Europa aus während des ganzen Jahres beobachtet werden. Sie bewegen sich im Lauf der Monate kreisförmig gegen den Uhrzeigersinn um den Himmelspol. Zu den zirkumpolaren Sternbildern gehören:

  • Großer und Kleiner Bär bzw. Wagen
  • Drache
  • Kassiopeia
  • Kepheus
  • Andromeda (teilweise)
  • Bootes (Bärenhüter) teilweise
  • Herkules (teilweise)
  • Eidechse (teilweise)
  • Fuhrmann (teilweise)
  • Luchs (teilweise)
  • Giraffe (teilweise)
  • Perseus (teilweise)
  • Schwan (teilweise)

Jahreszeitliche Sternbilder

Einige Sternbilder kann man nur während einiger Monate am Nachthimmel sehen. Die folgende Tabelle zeigt, welche Sternkonstellationen welcher Jahreszeit zugeordnet werden.

Frühling Sommer Herbst Winter
Löwe Leier Pegasus Stier
Jungfrau Schwan Andromeda Orion
Bootes Adler Kassiopeia Zwillinge
Krebs Herkules Kepheus Fuhrmann
Wasserschlange Schlangenträger Dreieck Krebs
Becher Schlange Fische Großer Hund
Schlange Skorpion Widder Kleiner Hund
Nördliche Krone Schütze Stier Giraffe
Herkules Steinbock Perseus Luchs
Waage Nördliche Krone Wassermann Einhorn
Jagdhunde Bootes Walfisch Sextant


Welche Sternbilder momentan gut zu beobachten sind, können Sie im Internet erfahren oder auf Sternkarten nachlesen. Es gibt auch Apps, die den aktuellen Sternenhimmel zeigen. Im Internet können Sie ebenfalls die freie Planetariums-Software „Stellarium“ herunterladen.


Rangliste der hellsten Sterne

Wenn am Abend die Dämmerung einsetzt, tauchen zuerst die hellsten Sterne auf. Sie helfen Ihnen, Sternbilder leichter zu finden und sich am Himmel zu orientieren.

Rang
Name
Sternbild
Helligkeit
Besonderheiten
1
Sirius
Großer Hund
- 1,5 mag
Hellster Stern am Nachthimmel
2
Canopus
Schiffskiel
- 0,6 mag
Nur am Südhimmel zu sehen
3
Arktur
Rinderhirte, Bootes
- 0,05 mag
Roter Riese mit orangeroter Farbe
4
Alpha Zentauri A
Zentaur
- 0,01
Nur am Südhimmel zu sehen
5
Wega
Leier
0,03 mag
Bläulich-weißer Hauptreihenstern
6
Capella
Fuhrmann
0,1 mag
Vierfachstern
7
Rigel
Orion
0,2 mag
Blauer Riese, Mehrfachstern
8
Prokyon
Kleiner Hund
0,4 mag
Doppelstern
9
Achernar
Eridanus
0,5 mag
Von Europa aus nicht zu sehen
10
Beteigeuze
Orion
0,3 – 0,6 mag
Veränderlicher, roter Überriese
11
Beta Zentauri
Zentaur
0,6 mag
Nur am Südhimmel zu sehen
12
Atair
Adler
0,8 mag
Weißer Zwerg
13
Acrux
Kreuz des Südens
0,8 mag
Nur am Südhimmel sichtbar
14
Aldebaran
Stier
0,9
Veränderlicher
15
Spica
Jungfrau
1,0 mag
Bedeckungsveränderlicher
16
Antares
Skorpion
1,1 mag
Roter Überriese
17
Pollux
Zwillinge
1,16 mag
Roter Riese
18
Fomalhaut
Südlicher Fisch
1,17 mag
Dreifachsystem
19
Becrux
Kreuz des Südens
1,25 mag
Nur am Südhimmel zu sehen
20
Deneb
Schwan
1,25 mag
Heißer Überriese
21
Alpha Zentauri B
Zentaur
1,35 mag
Nur am Südhimmel zu sehen
22
Regulus
Löwe
1,36 mag
Wird auch „Cor Leonis“ (Herz des Löwen) genannt
23
Adhara
Großer Hund
1,5 mag
Heller Riese
24
Castor
Zwillinge
1,59
Mehrfachsystem
25
Gacrux
Kreuz des Südens
1,59
Nur am Südhimmel zu sehen

Sternschnuppen beobachten

Sternschnuppen sind Bruchstücke kosmischer Trümmer, die beim Eintritt in die Erdatmosphäre verglühen. Größere Stücke heißen Meteore, kleine nennt man Meteoriten. Sie entstehen, wenn sich ein Komet der Sonne nähert. Dann löst sich ein Teil ihres Eises auf und hinterlässt unterschiedlich große Trümmer im All. Diese Reste sammeln sich mit der Zeit auf der Bahn ihres Kometen oder bilden eigene Bahnen um Himmelskörper herum. Die Erde kreuzt bei ihrer Reise um die Sonne regelmäßig diese Gebiete. Daher gibt es jährlich wiederkehrende Meteoritenschauer, während der man besonders viele Sternschnuppen beobachten kann.


Tabelle jährlich wiederkehrender Meteoritenschauer

Die folgende Tabelle zeigt einige regelmäßig wiederkehrende Sternschnuppen-Schauer.

Sichtbarkeit
Bezeichnung
Sternbild
Ursprung
1. – 5. Januar
Quadrantiden
Bootes
Komet Machholz
16. – 25. April
Lyriden
Leier, Herkules
Komet Thatcher
19. April – 28. Mai
Mai-Aquariden
Wassermann
Komet Halley
12. Juli – 15. August
Juli-Aquariden
Wassermann
?
17. Juli – 24. August
Perseiden
Perseus
Komet Swift-Tuttle
16. – 27. Oktober
Orioniden
Orion
Komet Halley
14. - 21. November
Leoniden
Stier
Komet Tempel-Tuttle
7. – 17. Dezember
Geminiden
Zwillinge
Asteroid Phaethon


Mondbeobachtung ohne Teleskop oder Fernglas


Unser himmlischer Begleiter ist ein dankbares Objekt für Astronomie-Einsteiger. Es ist immer wieder interessant, ihn zu beobachten. Sei es nun mit Teleskop, einem Feldstecher, oder ganz „ohne“.

Auf seiner Oberfläche gibt es dunkle und helle Bereiche. Die dunklen sind die so genannten Mond-Mare. Dabei handelt es sich um Meteoritenkrater, in denen sich einst Lava ansammelte. Bereits mit bloßem Auge kann man versuchen, bei Vollmond zumindest die größeren davon anhand einer Mondkarte zu identifizieren und zu benennen.
Mondkarte mit Bezeichungen einiger Mare und Krater
Der Mond leuchtet nicht von sich aus. Wenn er nachts auf uns herunter strahlt, dann sehen wir eigentlich Sonnenlicht, das auf seine Oberfläche trifft und ihn erhellt. Im Laufe eines Mondzyklus‘ von etwa 28 Tagen umrundet unser Trabant einmal die Erdkugel. Dabei verändert sich für einen Betrachter auf der Erde der Teil des Mondes, der gerade erhellt wird. So entstehen die Mondphasen.


Manchmal ist der Mond am Tag sichtbar

Bei Neumond steht unser Trabant genau zwischen Erde und Sonne. Uns ist die schattige Seite des Mondes zugewandt. Bei Vollmond befindet der Mond sich genau gegenüber und wird vollständig vom Sonnenlicht angestrahlt.
Diese unterschiedlichen Positionierungen zur Sonne sind der Grund dafür, dass der Mond, abhängig von seinem Zyklus, manchmal auch tagsüber zu sehen ist. Wenn Sie Lust haben, beobachten Sie doch einmal über einen Monat hinweg, wann der Mond erscheint und in welcher Phase er sich dabei gerade befindet.
  • An Neumond gehen Sonne und Mond etwa zur selben Zeit auf und wieder unter. Mit jedem Tag, der vergeht, verschieben sich Mondauf- und -untergang um ungefähr 50 Minuten nach hinten
  • Im ersten Viertel geht der Mond mittags auf und um Mitternacht herum unter.
  • Bei Vollmond erhebt er sich während der Abenddämmerung ans Firmament und bleibt dort bis zur Morgendämmerung sichtbar.
  • Im letzten Viertel steigt er gegen Mitternacht in den Himmel und verlässt ihn mittags wieder.

Weitere Himmelserscheinungen, die ganz ohne Hilfsmittel beobachtet werden könnnen


Während und kurz nach der Dämmerung gibt es hin und wieder interessante Licht- oder Schattenerscheinungen, nach denen Sie Ausschau halten können. Dazu gehören der Erdschatten, das Zodiakallicht und Nachtleuchtende Wolken.

Der Erdschatten

An klaren Tagen erscheint etwa 20 Minuten, nachdem die Sonne untergegangen ist, am östlichen Horizont ein bläulicher, dunkler Bogen mit violettem Rand, der fast parallel zur Horizontlinie liegt. Das ist der Schatten, den unsere Erdkugel ins Universum wirft. Er steigt langsam ein paar Zentimeter über die Horizontlinie hoch und löst sich dann auf. Am Morgen findet dieses Schauspiel kurz vor Sonnenaufgang im Westen statt. Dann versinkt der Bogen allmählich.

Der Erdschatten ist leicht mit Dunstwolken zu verwechseln. Sie erkennen ihn daran, dass er etwas gebogen ist, der Dunst verläuft parallel zum Horizont.


Zodiakallicht

Im Frühling und Herbst taucht im Verlauf der Dämmerung am dunklen Horizont eine kegelartige Lichterscheinung auf, die nahezu senkrecht in den Himmel strebt. Dieses Zodiakallicht ist nach dem Tierkreis (Zodiak) benannt. Denn es erscheint nur im Bereich der Ekliptik, also der Bahn, auf der sich die Sternbilder des Tierkreises, der Mond und die Planeten bewegen.

Ursache für dieses Leuchten sind Staubpartikel, die sich auf derselben scheibenförmigen Bahn um unsere Sonne herum bewegen, wie die Erde und die anderen Planeten auch. Trifft Sonnenlicht in einem bestimmten Winkel auf diese Teilchen, kann man sie als schwaches Leuchten erkennen.

In unseren Breiten ist das Zodiakallicht nur im Frühling und Herbst zu sehen, da nur dann der Winkel der Ekliptikbahn steil genug dafür steht. Es erscheint im Frühling kurz nach Sonnenuntergang und im Herbst vor Sonnenaufgang für etwa zwei Stunden. Um das Zodiakallicht gut erkennen zu können, ist allerdings ein möglichst klarer Himmel abseits der Lichtverschmutzung einer Stadt nötig.


Nachtleuchtende Wolken

Während der ersten drei Stunden nach Sonnenuntergang sind am Nordhimmel manchmal schwach leuchtende Wolken sichtbar. Diese entstehen, wenn sich Dämmerungslicht dadurch, dass sich Dämmerungslicht in winzigen vereisten Staubpartikeln widerspiegelt, die sich hoch oben in der Atmosphäre befinden. Dieses Phänomen ist selten zu beobachten, im Mitteleuropa am ehesten in den Monaten Juni und Juli.