Veränderliche Sterne


Als jemand, den immer auch interessiert, was er dort oben - astrophysikalisch gesehen - gerade betrachtet, bin ich schon recht bald nach dem Einstieg in das Astronomie-Hobby (noch in meiner Fernglas- & Lidlscope-Ära) über die Veränderlichen Sterne gestolpert. Eine nette Abwechslung, nicht sehr aufwendig, etwas, das man auch zwischendurch an einem Beobachtungsabend mal einschieben kann oder während die Kamera vor sich hin klickt. Für eine detaillierte Einführung in das Thema gibt es neben den Websites der deutschen BAV (http://www.bav-astro.de) und der amerikanischen AAVSO (www.aavso.org) einiges an Fachliteratur, auch für Einsteiger. Aber selbst der Deep Sky Reiseführer zeigt die unterschiedlichen Veränderlichenklassen und ihre sogenannten Lichtkurven.

Veränderliche Sterne zeichnen sich durch Schwankungen in der Helligkeit aus, die durchaus mehrere Größenklassen betragen können und somit mit wenig Aufwand auch für uns Amateure erkennbar sind. Beobachtet man einen solchen Stern über eine gewisse Zeit, schätzt jeweils die aktuelle Helligkeit und trägt diese in ein Diagramm auf, erhält man eine Lichtkurve:








Diese Veränderlichen Sterne gibt es in unterschiedlichen Klassen, mit unterschiedlichstem Verhalten und Lichtkurven, jeweils aufgrund unterschiedlichster astrophysikalischer Effekte. Hier nur mal vier typische Klassen, die sich zur Amateurbeobachtung sehr gut eignen:

1) Bedeckungsveränderliche:
Zwei Sterne in einem engen Doppelsternsystem, die an sich in der Helligkeit konstant sich, sich aber von der Erde aus gesehen, in regelmäßigen Abständen voreinander her bewegen, wobei dann der schwächere/dunklere Stern einen Teil des helleren Sterns verdeckt. Diese Lichtwechsel passieren oft innerhalb weniger Tage und die eigentliche Bedeckung dauert manchmal nur einige wenige Stunden. Das klassische Beispiel ist der Stern Algol = Beta Persei, dessen Helligkeit sich alle 2d 20h 48min 56sek für einige Stunden von 2,1 mag Helligkeit auf 3,4 mag „verdunkelt. Interessante Einsteigersterne in dieser Klasse sind auch RZ Cas, AI Dra, U Cep, X Tri uvm.

2) Kurzperiodisch pulsierende Veränderliche:
Sterne, die sich tatsächlich (meist sehr regelmäßig) ausdehnen und wieder zusammenziehen und dadurch Schwankungen in der Helligkeit zeigen. Eine wichtige Unterklasse, die auch für den Amateur sehr ergiebig ist, sind die sogenannten Delta Cepheiden, nach dem Prototypen Delta Cephei. Hier zeigt die Lichtkurve nicht einen Einbruch alle x Tage wie bei den Bedeckungsveränderlichen, sondern die Helligkeit ändert sich permanent über mehrere Tage, ebenfalls mit hoher Präzision. Weitere einfache Kandidaten sind Eta Aql, Zeta Gem und auch RT Aur. Ein Mitmachprojekt lädt zum Beobachten sein (s.u.).

3) Langperiodisch pulsierende Veränderliche:
Dies sind meist Rote Riesensterne, die sich ebenfalls regelmäßig aufblähen und wieder zusammenziehen. Im Gegensatz zu den Cepheiden dauert hier der Vorgang aber deutlich länger (mehre Monate bis mehr als 1 Jahr) und läuft nicht mit der Präzision eines Uhrwerkes ab, sondern die Lichtkurven sehen jedesmal leicht anders aus. Das klassische Beispiel hier ist Mira = Omikron Ceti, nach dem die Unterklasse der Mira-Sterne auch benannt wurde. Omikron Cet braucht etwa 334 Tage, um nach einem Einbruch bis auf z.B. 9 mag wieder die Maximalhelligkeit (die meist zwischen 2,0 und 4,8 mag liegt) zu erreichen.  Es gibt unzählige gut beobachtbare Mira-Sterne, hier sollte man nur bei der Auswahl seines Favoriten auf die Sichtbarkeit im Jahresverlauf achten (siehe auch das zweite Mitmachprojekt).

4) Eruptive und Kataklysmische Veränderliche:
Schon schwieriger! Hier sind es Sterne, die unvermittelt heller werden, z.B. sehr junge Sterne, aber auch sogenannte Zwergnovae, die immer wieder aufflackern (Tipp: SS Cyg) und last but not least Novae und Supernovae, wie z.B. die Nova Delphinus 2013.


Wie ermittelt man nun visuell die aktuelle Helligkeit eines Veränderlichen?
Am einfachsten durch Vergleich mit in der Nähe stehenden Vergleichssternen! Dazu gibt es verschiedene Methoden, wenn man es für den Einstieg nicht allzu wissenschaftlich exakt betreiben möchte, ist es aber erstaunlich leicht. Man schaut sich jeweils den Veränderlichen an und vergleicht: Ist er heller oder dunkler als ein Vergleichsstern? Viel heller oder nur etwas? Vielleicht heller als der eine Vergleichsstern, aber dunkler als ein anderer? Je nach Situation kommt man mit ein bisschen Übung schon auf +/- 0,2 bis 0,5 mag bei der eigenen Schätzung.

Also los, mitgemacht und losgeschätzt!




Bedeckung: RZ Cas


Delta Cepheide: Eta Aql


Kataklysmisch: Nova Del 2013





Mitmachprojekt I:
Delta Cepheiden


Mitmachprojekt II:
Mira-Sterne