Barnards Stern – Roter Zwerg in 6 Lichtjahren mit Rekord-Eigenbewegung

Barnards Stern – alter Roter Zwerg ~6 Lichtjahre entfernt: nächster Einzelstern im Ophiuchus mit Rekord-Eigenbewegung und auffälliger Infrarot-Helligkeit.

Barnard's Star, auch bekannt als Barnard's Runaway Star, ist ein sehr massearmer Roter Zwergstern etwa sechs Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Ophiuchus (der Schlangenhalter). Er ist sehr alt und bewegt sich relativ schnell.

Im Jahre 1916 maß der amerikanische Astronom E. E. Barnard seine Eigenbewegung mit 10,3 Bogensekunden pro Jahr. Dies ist die größte bekannte Eigenbewegung eines Sterns relativ zur Sonne. In einer Entfernung von etwa 1,8 Parsecs vom Sonnensystem oder knapp sechs Lichtjahren ist der Barnard-Stern der nächstgelegene bekannte Stern im Sternbild Ophiuchus und nach den drei Komponenten des Alpha-Centauri-Systems der viertnächste bekannte Einzelstern zur Sonne. Trotz seiner Nähe ist der Barnard-Stern mit einer scheinbaren Helligkeit von etwa neun mit dem bloßen Auge nicht sichtbar; er ist jedoch im Infrarotlicht viel heller als im sichtbarenLicht.

Eigenschaften

Sternklasse und physikalische Daten: Barnard's Stern ist ein Roter Zwerg der Spektralklasse etwa M4 (häufig angegeben als M4.0V). Er hat nur einen Bruchteil der Sonnenmasse und -größe (die Masse liegt im Bereich weniger 0,1–0,2 Sonnenmassen), eine sehr geringe Leuchtkraft (nur einige Tausendstel der Sonnenleuchtkraft) und eine niedrige Effektivtemperatur, weshalb er rötlich erscheint. Der Stern ist sehr alt und besitzt eine vergleichsweise geringe Metallizität, was auf eine frühe Entstehungszeit in der Galaxis hindeutet.

Alter und Aktivität: Schätzungen für das Alter liegen im Bereich von mehreren Milliarden Jahren (typischerweise mehrere bis über zehn Milliarden Jahre). Trotz seines hohen Alters zeigt Barnard's Star sporadische magnetische Aktivität und kann als Flare‑Stern gelegentlich helle Ausbrüche (Flares) produzieren, die sich in spektralen Linien wie Hα und in der Helligkeit bemerkbar machen.

Bewegung im Raum

Die auffälligste Eigenschaft ist die hohe Eigenbewegung von 10,3 Bogensekunden pro Jahr, gemessen von E. E. Barnard. Diese Eigenbewegung entspricht einer großen Transversalgeschwindigkeit von etwa 90 km/s; kombiniert mit der radialen Geschwindigkeit (etwa −110 km/s, also auf das Sonnensystem zu) ergibt sich eine hohe Gesamtgeschwindigkeit relativ zur Sonne (mehrere hundert km/s als Projektion in den Raum). Durch die hohe Eigenbewegung verschiebt sich der Stern im Laufe von Jahrzehnten deutlich gegenüber dem Hintergrundfeld — bei 10,3″/Jahr braucht er rund 350 Jahre, um eine Winkeleinheit von 1° zu durchlaufen.

Suche nach Planeten

Historisch gab es mehrere kontroverse Behauptungen über Begleiter: in der Mitte des 20. Jahrhunderts meldete Peter van de Kamp mögliche Planeten, diese Ergebnisse konnten jedoch später nicht bestätigt werden und wurden auf systematische Fehler zurückgeführt. Im Jahr 2018 wurde mit Radialgeschwindigkeitsmessungen ein Kandidat vorgestellt, oft Barnard b genannt (GJ 699 b): ein kalter Super‑Erde‑Kandidat mit einer Mindestmasse von ungefähr 3,2 Erdmassen und einer Umlaufzeit von rund 233 Tagen in größerer Distanz zum Stern. Dieser Befund ist vielversprechend, aber Gegenstand weiterer Untersuchungen, da Aktivität des Sterns die Signale verfälschen kann und die Bestätigung schwierig ist.

Beobachtungshinweise

• Barnard's Stern ist mit bloßem Auge nicht sichtbar (V ≈ +9,5). Mit kleinen bis mittelgroßen Amateurteleskopen kann man ihn jedoch gut beobachten.
• Im Nahinfraroten ist er deutlich heller als im sichtbaren Bereich, weshalb Infrarotaufnahmen und -messungen besonders ergiebig sind.
• Er liegt im Sternbild Ophiuchus und ist für Beobachter auf der Nordhalbkugel gut zu finden. Durch seine Eigenbewegung verändert sich seine Position gegenüber den Hintergrundsternen messbar über Jahre hinweg.

Bedeutung

Barnard's Stern ist wegen seiner Nähe, seiner extremen Eigenbewegung und seines Alters ein wichtiges Beobachtungsobjekt für die stellare Astrophysik: er hilft beim Verständnis von Roten Zwergen, stellaren Aktivitätszyklen, alter Sternpopulationen und bei der Suche nach bodenähnlichen Exoplaneten in unserer nächsten kosmischen Umgebung. Gleichzeitig erinnert seine Geschichte (von der Entdeckung der Eigenbewegung bis zu wiederholten Untersuchungen auf Planeten) daran, wie schwierig genaue Messungen an lichtschwachen, aktiven Sternen sein können.

Einzelheiten

Der Barnard-Stern war Gegenstand zahlreicher Studien, und aufgrund seiner Nähe und günstigen Beobachtungsposition in der Nähe des Himmelsäquators hat er wahrscheinlich mehr Aufmerksamkeit von Astronomen erhalten als jeder andere Zwergstern der Klasse M. Barnards Stern ist auch als Ziel für das Projekt Daedalus bekannt, eine Studie über die Möglichkeit einer schnellen, unbemannten Reise zu nahe gelegenen Sternensystemen.

Mit einem Alter von sieben bis 12 Milliarden Jahren ist der Barnard-Stern wesentlich älter als die Sonne, und er könnte zu den ältesten Sternen in der Milchstraße gehören. Barnards Stern rotiert nur einmal alle 130 Tage (im Vergleich zu etwas mehr als 25 Tagen bei der Sonne). Im Jahr 1998 sahen Astronomen ein intensives Flare, das zeigte, dass Barnards Stern ein "Flare-Stern" ist. Barnard's Star hat die variable Sternbezeichnung V2500 Ophiuchi.

Die Eigenbewegung des Barnard-Sterns erfolgt "seitwärts" relativ zu unserer Sichtlinie zur Sonne mit 90 Kilometern pro Sekunde (km/s). Die 10,3 Bogensekunden, die er jährlich zurücklegt, entsprechen einem Viertel Grad in einem Menschenleben, was ungefähr dem halben Winkeldurchmesser des Vollmondes entspricht.

Die Radialgeschwindigkeit des Barnard-Sterns zur Sonne kann durch seine Blauverschiebung gemessen werden. Diese Messungen, kombiniert mit der Eigenbewegung, lassen auf eine wahre Geschwindigkeit relativ zur Sonne von etwa 140 km/s schließen.

Während der Barnard-Stern die größte Eigenbewegung aufweist, gehört die größte bekannte wahre Geschwindigkeit eines anderen Sterns in der Milchstraße mit 555 km/s zu Wolf 424.

Der Barnard-Stern wird sich der Sonne um 11.700 n. Chr. am nächsten nähern, wenn er sich innerhalb von etwa 3,8 Lichtjahren der Sonne nähert. Zu diesem Zeitpunkt wird er jedoch nicht der nächstgelegene Stern sein, da Proxima Centauri noch näher an die Sonne herangerückt sein wird. Barnards Stern wird zum Zeitpunkt seiner nächsten Annäherung noch zu schwach sein, um mit dem bloßen Auge gesehen zu werden, da seine scheinbare Helligkeit dann etwa 8,5 betragen wird. Danach wird er sich allmählich von der Sonne zurückziehen.

Entfernungen der nächsten Sterne von vor 20.000 Jahren bis 80.000 Jahre in der Zukunft

Fragen und Antworten

F: Was ist der Barnardsche Stern?

F: Wie alt ist Barnard's Star?

F: Wie schnell bewegt sich der Barnard-Stern?

F: Was ist die Eigenbewegung von Barnards Stern?

F: Ist Barnards Stern mit dem bloßen Auge sichtbar?

F: Wie nahe ist Barnards Stern dem Sonnensystem?

F: Wo rangiert Barnards Stern unter den der Sonne am nächsten liegenden bekannten Einzelsternen?

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