Die Spektralklassen 1

Geschrieben am 18.11.2006 von Conni Kreißl

Die Spektralklassen stellen eine Möglichkeit dar, Sterne nach ihrer Färbung und Leuchtkraft zu unterscheiden, die man mitunter bereits mit bloßem Auge am Nachthimmel wahrnehmen kann. So gibt es grell leuchtende und kaum sichtbare, weiße, rote, blaue, gelbe, braune und alle möglichen Farbgebungen dazwischen. Diese Unterschiede in der Farbe und Helligkeit sind allerdings am einfachsten mit Hilfe sogenannter Spektrometer zu erkennen, welche die Intensität des absorbierten oder ausgestrahlten Lichts in Abhängigkeit von der Wellenlänge messen und über ein Lichtspektrum wiedergeben, bei dem dieses Licht in seine einzelnen farblichen Bestandteile aufgelöst wird. Wobei solch ein Spektrometer nebenbei auch einen beträchtlichen Teil des elektromagnetischen Spektrums, angefangen von den empfangenen Radiowellen bis hin zu der erfassten Gammastrahlung, sichtbar machen. Aus diesen damit ermittelten Daten können dann umfangreiche Rückschlüsse auf die innere Struktur, stoffliche Zusammensetzung, die Eigenschaften und die Dynamik des jeweiligen beobachten Objekts gezogen werden. Womit man nunmehr konkrete Mittel besitzt, die Himmelkörper mit Hilfe der Spektralbänder in unterschiedliche Spektralklassen zu unterteilen.
Diese Unterteilung erfolgt durch Großbuchstaben die nicht nach alphabetische Reihenfolge sondern nach ihrer astrophysikalisch richtigeren Reihenfolge geordnet sind und denen heute zusätzlich eine Zahl zwischen 0 und 9 angehängt wird, um die Sterne überdies je nach ihrem Standort in der Hauptreihe einordnen zu können. Logischerweise werden daher alle Sterne der Hauptklassen O, B, A, F, G, K und M beispielsweise jeweils als O0, O1, O2, ..., O9, B0, B1, ..., B9, A0, A1, ..., A9, F0, F1, ..., F9, G0, G1,..., G9, K0, K1, ..., K9, M0, M1, ... bzw. M9 Sterne bezeichnet. Woraus wir entnehmen können das die Einteilung mit O-Sternen beginnt und mit M-Sternen endet, die im weiteren Text ein wenig näher beschrieben werden, wobei die Werte-Angaben allerdings als Durchschnitts- und nicht als Richtwerte zu betrachten sind.
Die Sterne der Spektralklasse O
Hierzu gehören die sogenannten Blauen Riesen, die fast nur aus Wasserstoff bestehen und so massereich sind, das ihr Brennstoffvorrat sehr rasch verbrennt. Sie sind gigantisch heiß und haben nur eine geringe Lebenserwartung. So das sie bereits nach nur einige Millionen Jahren ihr Leben in einer gewaltigen Supernova aushauchen. Sterne dieser Klasse haben meistens Oberflächentemperaturen von etwa 35.000° Celsius, eine Leuchtkraft die zirka 106 mal stärker ist als die unserer Sonne, einen Radius der rund 20 Sonnenradien beträgt, sie wiegen ungefähr 50 Sonnenmassen und leuchten blau. Außerdem weisen ihre Spektren nur geringe Wasserstoff-Absorptionslinien auf.
Die Sterne der Spektralklasse B
Sterne dieser Klasse ähneln einerseits farblich denen der Spektralklasse O und andererseits bestehen auch sie vorwiegend aus Wasserstoff, nur das sie ein klein wenig leichter sowie kühler sind als diese. Sie produzieren in ihrer relativ kurzen Lebenszeit riesige Mengen an schweren Elementen, die sie an ihre Umgebung abgeben, bis sie nach etwa 100 Millionen Jahren Lebensdauer zu Neutronensternen oder Schwarzen Löchern werden. Wobei diese abgegebenen Elemente eine wichtige Vorraussetzung für die Entstehung bzw. Entwicklung neuer Planetensysteme sind. Sie wiegen nahezu 10 Sonnenmassen, haben einen Radius von zirka 6 Sonnenradien, eine Oberflächentemperatur von beinahe 15.000° Celsius und eine Leuchtkraft von 103 Sonnen, weshalb sie blauweiß leuchten. Ihre Spektren weisen ausgeprägte Absorptionslinien von Wasserstoff und Helium auf.
Die Sterne der Spektralklasse A
Diese Sterne bestehen teilweise bereits aus schwereren Elementen, andererseits ähneln sie immer noch den Blauen Riesen, zumindest was ihre Leuchtkraft und geringe Lebensdauer betrifft. Allerdings ist ihr Sterben nicht so spektakulär, denn sie verabschieden sich nur mit einer relativ kleinen Explosion bzw. einer sogenannten einfachen Nova, bei der sie ihre äußeren Schichten verlieren und als Weiße Zwerge enden. Sie leuchten weißlich, bringen nahezu 3 Sonnenmassen auf die Waage, besitzen einen Radius von 4 Sonnenradien, eine Oberflächentemperatur von etwa 9.000° Celsius, eine Leuchtkraft von 30 Sonnen und eine Lebensdauer von annähernd einer Milliarde Jahren. Wobei ihr Spektrum sowohl bedeutend ausgeprägte Wasserstofflinien als auch schwerere Elemente anzeigt.
Die Sterne der Spektralklasse F
Das sind Sterne die etwa zehnmal heller als unsere Sonne sind, ihr aber ansonsten in allen anderen Aspekten durchaus ähneln. Weshalb Planeten in deren Nähe auch als potentielle Träger von Leben gelten. Sie leben durchschnittlich etwa drei bis fünf Milliarden Jahre auf der Hauptreihe, bevor sie ihr Ende finden, indem sie sich zu Roten Riesen aufblähen und die Planeten in ihrer Umgebung vernichten. Sie weisen eine Oberflächentemperatur von 7.000° Celsius auf, wodurch sie weißgelb leuchten und eine Leuchtkraft von mindestens 10 Sonnen besitzen. Ihr Radius beträgt annähernd 3 Sonnenradien und sie wiegen 1,5 Sonnenmassen. Wohingegen ihr Spektrum nur sehr schwach ausgebildete Wasserstofflinien und zunehmend mehr Metalle wie Kalzium, Natrium und Eisen offenbart.
Die Sterne der Spektralklasse G
Zu dieser Sorte Sterne gehört auch unsere Sonne. Es sind durchschnittliche, unscheinbare, gelbe Hauptreihensterne, die sehr lebensfreundlich sind. Sie haben nur eine ziemlich geringe Strahlung sowie eine durchschnittliche Leuchtkraft und Lebensdauer. Während ihre normale Lebensdauer etwa 10 Milliarden Jahre und ihre Oberflächentemperatur rund 5.500° Celsius beträgt. Bei diesen Sternen werden beim Spektrum die Absorptionslinien des Wasserstoffs werden durch solche von schwereren Elementen ersetzt.
Die Sterne der Spektralklasse K
Diese Sterne sind in allen Aspekten, wie beispielweise Größe Radius, Masse, Leuchtkraft und Oberflächentemperatur kleiner als unsere Sonne. Nichtsdestoweniger könnte sich auch auf Planeten dieser Sterne Leben bilden, da diese Sonnen immer noch genügend Energie aussenden. Sie haben eine Oberflächentemperatur von etwa 4.500° Celsius, einen Radius von beinahe 0,7 Sonnenradien und wiegen auch rund 0,7 Sonnenmassen. Dazu kommt eine Leuchtkraft von 0,5 Sonnen, die sie orange leuchten läßt und eine Lebensdauer von zirka 40 Milliarden Jahren. Wobei ihr Spektrum deutliche Spuren von schweren Elementen zeigt.
Die Sterne der Spektralklasse M
Diese sogenannten roten Zwerge sind klein, nicht sehr schwer, leuchten rot und auch nicht sehr hell, also von Natur aus mit allem ein wenig unterversorgt. Allerdings sind sie mit einer durchschnittlichen Lebenserwartung von 100 Milliarden Jahren verdammt langlebig. Dafür ist ihr Abgang wieder reichlich unspektakulär, da sie nach einem recht kurzen Aufbäumen nur ein wenig schrumpfen, bevor sie erkalten und erstarren. Sie wiegen soviel wie 0,1 Sonnen bei einem Radius von 0,1 Sonnenradien, einer Leuchtkraft von zirka 0,3 Sonnen und einer Oberflächentemperatur von etwa 3.000° Celsius. Dabei weist ihr Spektrum ausgesprochen stark ausgeprägte Absorptionslinien von schweren Elementen und einfachen Molekülen auf.