Fixsterne

Scheinbare Bewegung naher Fixsterne vor dem Sternenhintergrund

Bei genauer Betrachtung eines nahen Fixsternes wandert der Fixstern vor dem Sternenhintergrund (sehr fernen Sternen) im Laufe eines Jahres geringfügig. Der Stern beschreibt eine ellipsenförmige Bahn vor dem Himmelshintergrund. Diese ellipsenförmige Bahn ist die Projektion der Erdbahn am Stern auf den Sternenhintergrund. Für Sterne in der Ekliptikebene ist die Ellipse sehr flach, für Sterne senkrecht zur Ekliptik ist die Ellipse nahezu kreisförmig. Nahe Sterne haben eine große Ellipse, ferne Sterne eine kleine.

Joachim Herz Stiftung

Jährliche Parallaxe

Den Winkel, unter dem man von einem Stern aus den Erdbahnradius sieht, nennt man jährliche trigonometrische Parallaxe \(p\).
Die jährliche Parallaxe ist derselbe Winkel, unter dem man die große Halbachse der „scheinbaren jährlichen Parallaxenellipse“ des Sterns“ auf dem (unendlich entfernten) Sternenhintergrund von der Erde aus sieht.

Durch die Beobachtung und Bestimmung von Parallaxen kann die Entfernung von bestimmt werden.

Wichtige astronomische Längeneinheiten

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Parallaxensekunde (parsec): \(1\,\rm{pc}\) ist die Entfernung, aus der man den Erdbahnradius unter einem Winkel von einer Bogensekunde sieht. Befände sich ein Stern in 1 Parsec Entfernung von der Sonne, so würde sich dieser von der Erde aus betrachtet durch die Bewegung der Erde um die Sonne vor dem Hintergrund weit entfernter Objekte um 1 Bogensekunde um seine mittlere Lage hin und her bewegen.

Lichtjahr: \(1\,\rm{Lj}\) ist die Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt.

Für die Umrechnung der beiden Längeneinheiten ineinander gilt \[1\,\rm{pc} = \frac{{1\,\rm{AE}}}{{1''}} = \frac{{1\,\rm{AE}}}{{\frac{{2\pi }}{{360 \cdot 3600}}}} = 206000\,\rm{AE} = 3 \cdot {10^{16}}\,\rm{m} = 3{,}26\,\rm{Lj}\]

Entfernungsbestimmung mittels Parallaxe

Die Entfernung eines Sterns, dessen große Halbachse der Parallaxe man unter einem Winkel \(p\) sieht, ist \[r = \frac{{1\,\rm{pc} \cdot 1''}}{p}\]

Mit einfachen Teleskopen liegen die vom Erdboden aus messbaren Parallaxen bei \(0{,}01''\). Damit lassen sich Sternentfernungen von bis zu \(100 \rm{pc} = 326\,\rm{Lj}\) bestimmen. Spezielle Satelliten, die für die Messung von Parallaxen optimiert sind (z. B. Gaia) können Parallaxen von weniger als \(2{,}5 \cdot {10^{-5}}\) Bogensekunden messen. Mit recht hellen Sternen lassen sich sogar Entfernungen von Sternen in den benachbarten Galaxien (z. B. Magellansche Wolken) messen.