{"id":24074,"date":"2017-08-24T07:20:24","date_gmt":"2017-08-24T05:20:24","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2017\/08\/24\/ein-blick-auf-die-oberflaeche-eines-roten-riesen-das-bisher-beste-bild-eines-sterns\/"},"modified":"2025-05-14T16:34:59","modified_gmt":"2025-05-14T14:34:59","slug":"ein-blick-auf-die-oberflaeche-eines-roten-riesen-das-bisher-beste-bild-eines-sterns","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2017\/08\/24\/ein-blick-auf-die-oberflaeche-eines-roten-riesen-das-bisher-beste-bild-eines-sterns\/","title":{"rendered":"Ein Blick auf die Oberfl\u00e4che eines roten Riesen: Das bisher beste Bild eines Sterns"},"content":{"rendered":"<p>Wir wissen schon ziemlich viel \u00fcber die Sterne. Das ist ein wenig \u00fcberraschend wenn man ber\u00fccksichtigt das wir bis heute noch so gut wie keinen dieser Himmelsk\u00f6rper gesehen haben. Ok, wir haben die Sterne nat\u00fcrlich <i>gesehen<\/i>. Der Himmel ist voll davon und in den Katalogen haben die Astronomen Milliarden von ihnen erfasst. Aber die Sterne sind eben auch in unseren Teleskopen so gut wie immer nichts anderes als Lichtpunkte. Mit dem Licht kann man tolle Dinge anfangen und jede Menge wichtige Eigenschaften der Sterne bestimmen. Aber es bleiben eben immer <i>Punkte<\/i>. Die Sterne sind viel zu weit entfernt als das wir irgendwelche Details ihrer Oberfl\u00e4chen beobachten k\u00f6nnen. Sieht man von der Sonne ab, dann gibt es keine detaillierten Bilder von Sternen. <\/p>\n<p>Aber es \u00e4ndert langsam. Langsam werden die Instrumente und Methoden der Astronomen gut genug um auch bei fernen Sternen Details erkennen zu k\u00f6nnen. Keiichi Ohnaka von der Universidad Cat\u00f3lica del Norte in Chile und seinen Kollegen ist es k\u00fcrzlich gelungen den Stern <i>Antares<\/i> so detailliert wie nie einen Stern zuvor abzubilden (<a href=\"https:\/\/arxiv.org\/abs\/1708.06372\">&#8222;Vigorous atmospheric motion in the red supergiant star Antares&#8220;<\/a>):<\/p>\n<figure id=\"attachment_25329\" aria-describedby=\"caption-attachment-25329\" style=\"width: 500px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/antares1.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/antares1.jpg\" alt=\"Antares (Bild: ESO\/K. Ohnaka)\" width=\"500\" height=\"500\" class=\"size-medium wp-image-25329\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-25329\" class=\"wp-caption-text\">Antares (<a href=\"https:\/\/www.eso.org\/public\/germany\/images\/eso1726a\/\">Bild: ESO\/K. Ohnaka<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Man muss allerdings auch gleich dazu sagen: Das was das Bild zeigt ist NICHT das was man sehen w\u00fcrde, wenn man ein Teleskop auf Antares richtet. Es handelt sich bei dem Bild um eine <i>Rekonstruktion<\/i> die zeigt was man sehr vermutlich sehen w\u00fcrde. Denn um Sterne wirklich direkt und detailliert sehen zu k\u00f6nnen fehlen uns immer noch die passenden Teleskope. Das was das Bild zeigt haben Ohnaka und seine Kollegen auf sehr knifflige Art und Weise bestimmt.<\/p>\n<p>Sie haben den circa 600 Lichtjahre entfernten Stern mit den Teleskopen des <i>Very Large Telescope Interferometer (VLTI)<\/i> der Europ\u00e4ischen S\u00fcdsternwarte in Chile beobachtet. Dort wird die Leistung von vier Teleskopen mit jeweils einem Spiegeldurchmesser von 8,2 Metern so kombiniert dass am Ende ein Teleskop simuliert wird, das in seinem Aufl\u00f6sungsverm\u00f6gen einem Teleskop von 200 Metern entspricht. Und das Aufl\u00f6sungsverm\u00f6gen ist es worum es hier geht.<\/p>\n<p>Wie der Name schon vermuten l\u00e4sst geht es dabei um die F\u00e4higkeit eines optischen Instruments zwei getrennte Objekte auch noch tats\u00e4chlich als getrennt zu erkennen. Mit unseren Augen k\u00f6nnen wir zum Beispiel von der Erde aus auf dem Mond <a href=\"https:\/\/scienceblogs.de\/astrodicticum-simplex\/2017\/01\/13\/sternengeschichten-folge-216-die-chinesische-mauer-und-das-all-was-wir-sehen-koennen-und-was-nicht\/\">nichts erkennen<\/a> was kleiner als 130 Kilometer ist. Zwei 70 Kilometer gro\u00dfe Krater die direkt nebeneinander liegen k\u00f6nnten wir also nicht als zwei einzelne Objekte sehen &#8211; dazu brauchen wir bessere Instrumente; zum Beispiel Teleskope. <\/p>\n<figure id=\"attachment_25330\" aria-describedby=\"caption-attachment-25330\" style=\"width: 500px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/antares3.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/antares3.jpg\" alt=\"K\u00fcnstlerische Darstellung von Antares (Bild: ESO\/M. Kornmesser)\" width=\"500\" height=\"302\" class=\"size-medium wp-image-25330\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-25330\" class=\"wp-caption-text\">K\u00fcnstlerische Darstellung von Antares (<a href=\"https:\/\/www.eso.org\/public\/germany\/images\/eso1726b\/\">Bild: ESO\/M. Kornmesser<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Der Stern Antares hat am Himmel eine Gr\u00f6\u00dfe von ungef\u00e4hr 37 Millibogensekunden. &#8222;Bogensekunden&#8220; sind ein Ma\u00df f\u00fcr einen Winkel: Ein Kreis hat 360 Grad, ein Grad hat 60 Bogenminuten, eine Bogenminute 60 Bogensekunden und 1 Bogensekunde besteht aus 1000 Millibogensekunden. Zieht man also einen gedachten Kreis einmal um den ganzen Himmel herum, dann bedeckt Antares nur 37 Tausendstels einer Bogensekunde von diesem Kreis. Zum Vergleich: Der Vollmond hat eine Gr\u00f6\u00dfe von 0,5 Grad &#8211; das ist knapp 49.000 Mal mehr als die Gr\u00f6\u00dfe von Antares. Der Stern erscheint uns also winzig &#8211; aber ist gerade noch gro\u00df genug damit ein Teleskop wie das VLTI mit einem Aufl\u00f6sungsverm\u00f6gen von etwa 5 Millibogensekunden zumindest ein paar Details registrieren kann.<\/p>\n<p>Aber nicht direkt: Die Methode von Ohnaka und seinen Kollegen funktioniert anders. Sie haben unterschiedliche Bereiche auf der Oberfl\u00e4che von Antares betrachtet und probiert zu bestimmen ob sie sich auf uns zu oder von uns weg bewegen. Denn so ein Stern besteht ja aus Gas und dieses Gas ist in st\u00e4ndig in Bewegung. Hei\u00dfe Gasmassen aus dem Inneren steigen an die Oberfl\u00e4che; k\u00fchlere Gasmassen von oben sinken wieder hinab. Das ganze wird auch noch durcheinander gewirbelt; es gibt dunkle (und damit k\u00fchlere) Flecken; manchmal wird ein wenig von dem Gas bei gro\u00dfen Explosionen auch direkt ins All geschleudert, und so weiter. All diese Details kann man bei Antares (noch) nicht wahrnehmen. Aber das Licht das unsere Teleskope erreicht unterscheidet sich je nachdem ob es von Gasmassen stammt die gerade aufsteigen oder von welchen die gerade absinken. Das ist nichts anderes als der <a href=\"https:\/\/scienceblogs.de\/astrodicticum-simplex\/2017\/05\/25\/als-christian-doppler-einmal-aus-den-falschen-gruenden-eine-grossartige-idee-hatte\/\">Doppler-Effekt<\/a>: So wie sich auch die Tonh\u00f6he eines Signalton eines Einsatzfahrzeuges ver\u00e4ndert je nachdem ob es sich auf uns zu oder von uns weg bewegt, \u00e4ndert sich die Farbe des Lichts je nachdem wie die Quelle sich bewegt. Und genau das l\u00e4sst sich bei Sternen messen &#8211; was Ohnaka und seine Kollegen getan haben:<\/p>\n<figure id=\"attachment_25331\" aria-describedby=\"caption-attachment-25331\" style=\"width: 500px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/antares2.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/antares2.jpg\" alt=\"Geschwindigkeiten der Gasmassen auf Antares (Bild: ESO\/K. Ohnaka)\" width=\"500\" height=\"500\" class=\"size-medium wp-image-25331\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-25331\" class=\"wp-caption-text\">Geschwindigkeiten der Gasmassen auf Antares (<a href=\"https:\/\/www.eso.org\/public\/germany\/images\/eso1726c\/\">Bild: ESO\/K. Ohnaka<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Aus diesem Diagramm der Geschwindigkeitsverteilung der Gasmassen (der schwarze Ringe ist \u00fcbrigens keine reale Struktur sondern nur ein Bereich in dem aus technischen Gr\u00fcnden keine Messung m\u00f6glich war) konnten die Astronomen dann die Temperatur- und Helligkeitsverteilung des Sterns selbst rekonstruieren und zu dem &#8222;Bild&#8220; der Sternoberfl\u00e4che gelangen das zu Beginn des Artikels zu sehen ist.<\/p>\n<p>Zweck dieser Forschung war es auch \u00fcbrigens auch nicht unbedingt nur so ein Bild zu machen &#8211; obwohl das schon ziemlich cool ist. Es ging Ohnaka und seinen Kollegen darum, die spezielle Art von Sternen besser zu verstehen zu denen Antares geh\u00f6rt. Denn der ist ein <i>roter Riese<\/i>, also ein Stern der sich gegen Ende seines Lebens enorm stark aufbl\u00e4ht. W\u00fcrde man Antares statt der Sonne in unser Sonnensystem setzen, dann w\u00fcrden die \u00e4u\u00dferen Schichten des Sterns bis weit \u00fcber die Bahn des Mars hinaus reichen! Antares ist wirklich riesig; sein Radius betr\u00e4gt circa 300 Millionen Kilometer &#8211; bei der Sonne sind es nur 700.000 Kilometer.<\/p>\n<p>Diese Gr\u00f6\u00dfe macht eine Untersuchung wie die von Ohnaka nat\u00fcrlich einfacher. Aber die Astronomen wollten eben auch wissen, was genau ein Stern in dieser Sp\u00e4tphase seines Lebens treibt. Wir wissen dass ein Stern der sich so sehr aufbl\u00e4ht dabei auch viel Masse verliert und sie ins All hinaus pustet. Aber wie das im Detail abl\u00e4uft ist noch nicht bekannt. Der erste Schritt um das herauszufinden besteht darin Bilder zu machen die uns zeigen wie sich die Gasmassen des Sterns verhalten. Also genau das was jetzt passiert ist. Und schon jetzt zeigen sich erste Erkenntnisse: Ohnaka und seine Kollegen haben zum Beispiel entdeckt dass sich das Gas auch noch in den \u00e4u\u00dfersten Bereichen der Atmosph\u00e4re von Antares recht turbulent bewegt. Die bisherigen Modelle der Sternentwicklung haben so etwas nicht vorhergesagt, weil die Energie f\u00fcr die Gasbewegung durch Konvektion &#8211; also das Auf- und Absteigen von hei\u00dfen\/k\u00fchlen Gasmassen &#8211; aus dem hei\u00dfen Inneren des Sterns nach au\u00dfen \u00fcbertragen wird und das so weit au\u00dfen nicht mehr so gut funktioniert. Ohnaka und seine Kollegen schlie\u00dfen daraus, dass es bei so gro\u00dfen Sternen wie Antares noch bisher unbekannte Arten des Energietransportes geben muss. <\/p>\n<p>Die Forschung muss also &#8211; wie immer! &#8211; weitergehen. Und am Ende werden wir nicht nur besser verstehen wie die Sterne funktionieren. Sondern sie auch immer besser sehen k\u00f6nnen! <\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg06.met.vgwort.de\/na\/62005072e2974b5db7fee2d5a500d803\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Wir wissen schon ziemlich viel \u00fcber die Sterne. Das ist ein wenig \u00fcberraschend wenn man ber\u00fccksichtigt das wir bis heute noch so gut wie keinen dieser Himmelsk\u00f6rper gesehen haben. Ok, wir haben die Sterne nat\u00fcrlich gesehen. Der Himmel ist voll davon und in den Katalogen haben die Astronomen Milliarden von ihnen erfasst. 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