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Sterne

Sirius

Der hellste Stern unseres Nachthimmels gehört zu einem Doppelsternsystem. Neben Sirius A kreist der viel lichtschwächere Weiße Zwerg Sirius B: ungefähr eine Sonnenmasse, zusammengedrängt auf etwa Erdgröße.

Warum kann ein heißerer Stern viel schwächer leuchten als sein Begleiter?

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Wissenschaftliche KI-Illustration einer teleskopartigen Sirius-Ansicht: sehr heller weißblauer Lichtpunkt mit optischem Strahlenkreuz und deutlich schwächerer weißer Punkt links darunter für Sirius B.
KI-generierte wissenschaftliche Illustration nach geprüftem Hubble-Bild; keine Hubble-Aufnahme, aktuelle Positionsmessung oder maßstäbliche Sternscheiben. Lichtkreuz und Halo veranschaulichen optische Abbildungseffekte; links unten steht der schwächere Sirius B.

Zur Orientierung

Entfernung zur Erde
Rund 8,6 LichtjahreEntfernung zum Sternsystem; ein Lichtjahr ist eine Strecke, keine Altersangabe.NASA/ESA/Hubble
Gegenseitiger Umlauf
Rund 50,1 ErdjahreUmlauf des Doppelsternsystems um seinen gemeinsamen Schwerpunkt; keine Eigenrotation eines Sterns.H. E. Bond et al., Astrophysical Journal (2017), author manuscript
Durchmesser der Photosphären
A: rund 2,38 Millionen km · B: rund 11.300 kmGerundete Einzeldurchmesser aus veröffentlichten Sternradien; das System als Ganzes besitzt keinen einzigen Photosphärendurchmesser. B-Radius ist aus Atmosphärenmodell und absolutem Strahlungsfluss abgeleitet.J. Davis et al., author manuscript (2010; published 2011) H. E. Bond et al., Astrophysical Journal (2017), author manuscript International Astronomical Union
Effektive Temperatur
A: rund 9.850 K · B: rund 25.400 KGerundete effektive Strahlungstemperaturen der einzelnen Komponenten nach den zitierten Auswertungen; keine Kerntemperaturen.J. Davis et al., author manuscript (2010; published 2011) H. E. Bond et al., Astrophysical Journal (2017), author manuscript
Sternmassen
A: rund 2,06 · B: rund 1,02 SonnenmassenDynamische Massen aus der 2017 veröffentlichten Bahnauswertung, gerundet. Keine Summe und keine Masse zum Zeitpunkt der Sternentstehung.H. E. Bond et al., Astrophysical Journal (2017), author manuscript
Sternklassen
A: A1 V · B: Weißer Zwerg DA2A ist ein Hauptreihenstern; B ein heißer kompakter Sternrest mit wasserstoffdominierter äußerer Atmosphäre.J. Davis et al., author manuscript (2010; published 2011) H. E. Bond et al., Astrophysical Journal (2017), author manuscript

Ein heller Lichtpunkt enthält zwei verschiedene Sterne

Sirius steht im Sternbild Großer Hund und ist der hellste Stern am irdischen Nachthimmel. Seine geringe Entfernung von rund 8,6 Lichtjahren trägt zu diesem auffälligen Anblick bei. Helligkeit am Himmel und tatsächlich abgestrahlte Leistung eines Sterns sind verschiedene Größen: Auch der Abstand bestimmt, wie viel Licht uns erreicht.

Das System besteht aus Sirius A und Sirius B. Im sichtbaren Licht dominiert A so stark, dass der Begleiter leicht in seiner Überstrahlung verschwindet. Das bekannte Hubble-Bild wurde deshalb für den schwachen Begleiter belichtet; A erscheint darin überbelichtet.

Der Kontrast sagt noch nicht, welcher Stern heißer ist. Sirius B besitzt eine deutlich höhere effektive Temperatur. Seine sehr kleine abstrahlende Fläche lässt ihn insgesamt dennoch wesentlich lichtschwächer sein. Die Kombination aus Temperatur und Größe entscheidet über die abgegebene Leistung.

NASA/ESA/Hubble J. Davis et al., author manuscript (2010; published 2011) H. E. Bond et al., Astrophysical Journal (2017), author manuscript

Die gemeinsame Bahn liefert die Massen

A und B bewegen sich in etwa 50 Jahren um ihren gemeinsamen Schwerpunkt. Über lange Zeit gesammelte Positionsmessungen zeigen, wie sich Abstand und Richtung der beiden Lichtquellen verändern. Mit der Entfernung lässt sich die scheinbare Bahn am Himmel in eine räumliche Größenordnung übersetzen.

Aus Bahnform, Umlaufzeit und der Bewegung beider Komponenten werden ihre Massen bestimmt. Eine 2017 veröffentlichte Auswertung kombinierte Hubble-Daten, bodengebundene Fotografie und historische Beobachtungen. Sie ergab ungefähr 2,06 Sonnenmassen für A und 1,02 für B.

Damit lässt sich der kompakte Begleiter wiegen, ohne ihn anzufassen. Die Methode benötigt aber genaue Positionen, eine Entfernungsbestimmung und ein passendes Bahnmodell. Eine einzige auffällige Fotografie könnte diese langjährige Messreihe nicht ersetzen.

H. E. Bond et al., Astrophysical Journal (2017), author manuscript

Der Weiße Zwerg ist ein heißer Sternrest

Ein Weißer Zwerg ist kein kleiner Hauptreihenstern, der einfach dieselbe Entwicklung in kleinerem Maßstab durchläuft. Er ist der übrig gebliebene kompakte Kern eines weiterentwickelten Sterns, der äußere Schichten verloren hat. Er strahlt vor allem gespeicherte Wärme ab und kühlt langfristig aus. Seine hohe Temperatur bedeutet deshalb nicht, dass er gerade erst entstanden sein muss.

Sirius B zeigt, wie viel Materie in einem solchen Rest zusammenkommen kann: ungefähr eine Sonnenmasse auf einer Größe, die mit der Erde vergleichbar ist. Das macht ihn sehr dicht und erzeugt eine starke Gravitation an seiner äußeren Schicht.

Die heutige Masse beschreibt auch nicht die gesamte Vorgeschichte. Der Vorläufer hat Material abgegeben. Deshalb darf man aus der kleineren heutigen Masse von B nicht schließen, dass dieser Stern immer schon der kleinere und langsamere Begleiter war.

NASA/Imagine the Universe H. E. Bond et al., Astrophysical Journal (2017), author manuscript

Die Gravitation verändert sogar die Wellenlänge des Lichts

Eine zweite Art der Massenbestimmung nutzt Sirius B als kompaktes Gravitationsfeld. Licht, das diese Umgebung verlässt, wird zu längeren Wellenlängen verschoben. Diese gravitative Rotverschiebung ist ein anderer Effekt als eine reine Verschiebung durch die Bewegung eines Sterns auf uns zu oder von uns weg.

Eine 2018 veröffentlichte Untersuchung verglich eine Wasserstoff-Spektrallinie von B mit einer entsprechenden Messung von A. Diese relative Messstrategie verringerte bestimmte systematische Fehler der Instrumentkalibrierung. Zusammen mit dem unabhängig bestimmten Radius ergab sich eine Masse von rund 1,02 Sonnenmassen, passend zur Bahnauswertung.

Das Ergebnis gewinnt an Gewicht, weil zwei verschiedene Messwege zusammenpassen. Dennoch folgt die Masse nicht allein aus einer roten Farbe im Bild. Sie entsteht aus präziser Spektroskopie, Korrekturen und der zusätzlichen Radiusinformation.

S. R. G. Joyce et al., author manuscript (2018)

Der Durchmesser wird anders gemessen als ein heller Bildfleck

Sirius A erscheint auch in sehr guten Teleskopbildern als von der Optik geprägte Lichtverteilung. Für seinen tatsächlichen Winkeldurchmesser werden interferometrische Verfahren eingesetzt: Licht von getrennten Messwegen wird miteinander kombiniert. Das daraus entstehende Muster trägt Information über eine viel kleinere Winkelskala.

Eine Auswertung mit dem Sydney University Stellar Interferometer verglich solche Messungen außerdem mit VLTI-Daten. Zusammen mit der Entfernung ergaben sie einen Radius von etwa 1,71 Sonnenradien und eine effektive Temperatur von ungefähr 9.850 Kelvin. Diese Zahlen beschreiben A, nicht beide Sterne gemeinsam.

Für Sirius B werden Radius und Temperatur unter anderem aus Spektren, Atmosphärenmodellen und der gemessenen Strahlung bestimmt. Beide Sterne haben somit eigene physikalische Steckbriefe. Eine Gesamtangabe „Durchmesser von Sirius“ würde bei diesem System wesentliche Unterschiede verbergen.

J. Davis et al., author manuscript (2010; published 2011) H. E. Bond et al., Astrophysical Journal (2017), author manuscript

Die Strahlenkreuze im Bild gehören zur Teleskopoptik

Im geprüften Hubble-Bild ist A von hellen Strahlen und ringartigen Strukturen umgeben. Diese entstehen im abbildenden System des Teleskops. Sie bedeuten nicht, dass der Stern körperlich kreuzförmig ist oder solche hellen Ringe im All besitzt. B erscheint links unterhalb als viel schwächerer Lichtpunkt.

Die KI-Illustration greift diesen Unterschied zwischen zwei Lichtquellen auf. Ihre hellen Flecken sind keine maßstäblich gezeichneten Sternscheiben. Auch der Abstand im Bild und die aufgehellte Darstellung von B sind keine aktuelle Messung.

Der Vergleich mit dem Sonnenporträt ist aufschlussreich: Bei der nahen Sonne erkennt man Oberflächenstrukturen direkt. Bei Sirius müssen Größe, Masse und Entwicklung aus Winkelmessungen, Spektren und jahrelanger Bewegung zusammengesetzt werden.

NASA/ESA, H. Bond (STScI), M. Barstow (University of Leicester) J. Davis et al., author manuscript (2010; published 2011)

Eine Frage führt zur nächsten.

Quellen und Bildnachweis

Redaktioneller Quellenstand: 2026-11-11

KI-generierte wissenschaftliche Illustration nach geprüftem Hubble-Bild; keine Hubble-Aufnahme, aktuelle Positionsmessung oder maßstäbliche Sternscheiben. Lichtkreuz und Halo veranschaulichen optische Abbildungseffekte; links unten steht der schwächere Sirius B. Die Darstellung dient der Veranschaulichung; wissenschaftliche Aussagen beruhen auf den verlinkten Quellen.