Warum funkeln die Sterne?

Auf seinem Weg zum irdischen Beobachter muss das Sternenlicht die Atmosphäre durchqueren. Doch die Lufthülle der Erde ist ein unruhiger Ort: Ständig steigt warme Luft auf und kalte Luft sinkt nach unten, es kommt zu Verwirbelungen und zu Turbulenzen. Dadurch ändert sich auch die Dichte der Luft entlang des Lichtstrahls ständig und der Lichtstrahl wird permanent anderen Ablenkungen unterworfen.

Der von einem Stern zum Beobachter verlaufende Lichtstrahl tanzt dadurch nicht nur hin und her, er wird auch in mehrere Strahlen zersplittert. Schaut man sich das Bild eines Sterns mit hoher Auflösung in Zeitlupe an, so sieht man nicht einen einzelnen Lichtpunkt, sondern viele kleine umhertanzende Lichtflecken. Das menschliche Auge allerdings vermag die einzelnen Flecken nicht zu sehen, es nimmt lediglich ein flackerndes Gesamtbild des Sterns wahr.

Wer schon einmal einen hellen Planeten am Himmel gesehen hat - Venus, Mars, Jupiter oder Saturn -, dem wird der auffällig ruhige Schein dieser Himmelsobjekte aufgefallen sein: Im Gegensatz zu den Sternen flimmern die großen Planeten nicht. Der Grund ist im Fernrohr zu erkennen. Während Sterne selbst bei hoher Vergrößerung nur helle Punkte bleiben, sind die Planeten als kleine Scheiben sichtbar.

Auch diese Planeten-Scheiben leiden unter der Turbulenz der Erdatmosphäre. Sie flimmern, wabern und verschwimmen ganz ähnlich wie die Luft über einer erhitzten Straße. Doch insgesamt gleicht sich diese "Luftunruhe" über die Scheibe des Planeten aus, die Gesamthelligkeit ändert sich also nicht. Bei einem punktförmigen Stern dagegen ändern sich Zahl und Helligkeit der - im kleinen Fernrohr und mit bloßem Auge nicht erkennbaren - tanzenden Flecken, der Stern funkelt.

Es gibt übrigens auch Sterne, die ihre Helligkeit tatsächlich verändern. Aber solche Änderungen gehen viel langsamer vor sich, sie dauern Tage, Wochen oder gar Monate und können daher mit dem Funkeln durch die Atmosphäre nicht verwechselt werden. Für die Astronomen ist das Funkeln der Sterne - und auch die Luftunruhe bei ausgedehnten Objekten - natürlich ein Ärgernis. Die Forscher können aber Weltraumteleskope nutzen - denn wo keine Luft mehr ist, da gibt es natürlich auch keine Luftunruhe. Oder sie verwenden eine moderne "adaptive Optik". Dabei befindet sich innerhalb des Fernrohrs ein zusätzlicher Spiegel, dessen Form computergesteuert beeinflusst werden kann. Anhand eines Vergleichssterns berechnet der Computer permanent, wie der Spiegel deformiert werden muss, um die Luftunruhe möglichst gut auszugleichen. Alle modernen Großteleskope sind mit einer solchen Spezialoptik gegen das Sternenfunkeln ausgestattet.

Autor: Rainer KayserE-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!