Nahe Sterne - Barnards Pfeilstern

Mit einer üppigen Eigenbewegung von 10,34" pro Jahr ist Barnards Pfeilstern derjenige ´Fix´stern, der sich am schnellsten an unserem Himmel bewegt. In den Jahren nach seiner Entdeckung glaubte man daher, daß dieser Stern unser nächster stellarer Nachbar sei, doch heute weiß man es besser. Der Grund für diese schnelle scheinbare Bewegung ist seine hohe Relativgeschwindigkeit zu unserer Sonne von 139 km/s - sowohl auf uns zu als auch in nördlicher Richtung. Und diese große Relativgeschwindigkeit führt diesen Stern in nur 11.800 Jahren mit 3,8 Lichtjahren recht nahe an unsere Sonne heran, wobei sich seine scheinbare Helligkeit auf stolze 8,56 mag erhöht haben wird. Barnards Pfeilstern ist mit nur 0,0035 Sonnenleuchtkräften ein recht leuchtschwacher Roter Zwerg der Spektralklasse M 4 und strahlt bei seiner geringen Oberflächentemperatur rötlich.

Die geringe » Metallizität dieses Sterns (ca. 10% im Vergleich zu unserer Sonne) läßt auf ein sehr hohes Alter schließen. Man geht dabei von mindestens 11 Milliarden Jahren aus. Dieses hohe Alter von Barnards Pfeilstern hat dessen Rotationsperiode auf nunmehr 130 Stunden abgebremst. Seine magnetische Aktivität verursacht, genau wie bei unserer Sonne, große Eruptionen, Flares und eine sehr heiße Korona.

Ein erdähnlicher Planet mit flüssigem Wasser müßte Barnards Stern in einem Abstand von nur rund 9 Mio km umkreisen. Eine gebundene Rotation synchron zum etwa 3-wöchigen Umlauf wäre die Folge, nach derzeitiger Auffassung eher schlechte Voraussetzungen für Leben auf diesem hypothetischen Planeten. Einen Planeten um Barnards Pfeilstern hat man allerdings bis heute trotz intensiver Suche noch nicht nachweisen können. Die Existenz eines erdähnlichen Gesteinsplaneten erscheint jedoch auf Grund des geringen Alters des Universums bei der Entstehung von Barnards Pfeilstern als äußerst fraglich, denn damals wurden noch nicht genügend schwerere Elemente von anderen Sternen erbrütet, die hier als "Baustoff" für Planeten hätten dienen können.

Besonders anschaulich wird die schnelle Bewegung dieses Sterns in der Flash-Animation, die aus der aktuellen Aufnahme und aus denen der Vorjahre angefertigt wurde.

Visuelle Beobachtung:
Barnards Pfeilstern ist bereits in einem kleinen Teleskop mit 60 mm Öffnung zu erkennen, wenn auch ziemlich schwach. Durch das Okular eines 10-Zollers ist Barnards Stern mit seiner kräftig roten Farbe sehr leicht zu erkennen. Auf der Aufsuchkarte befindet sich Barnards Pfeilstern in der Mitte zwischen dem 4,64 mag hellen Oph 66 und einer hellen, recht auffälligen, trapezförmigen Sterngruppe. Damit ist Barnards Pfeilstern ziemlich leicht zu finden.

Koordinaten (Astrometrica):

+------------+----------------+---------------+
| Zeitpunkt  | Rektaszension  | Deklination   |
+------------+----------------+---------------+
| 2006-05-22 | 17h 57m 48,16s | +4° 42´ 42,9" |
| 2007-05-31 | 17h 57m 48,11s | +4° 42´ 53,2" |
| 2008-06-21 | 17h 57m 48,03s | +4° 43´ 04,2" |
| 2009-05-25 | 17h 57m 48,01s | +4° 43´ 13,8" |
+------------+----------------+---------------+

Allgemeine Objektdaten:

Entfernung:       5,96 Lj
Eigenbewegung:    10,34´´/a (Ra: -0.755´´ Dec: +10.28´´)
Durchmesser:      280.000 km
Masse:            0,17 (Sonne=1)
Spektralklasse:   M4
Temperatur:       3.170 K
Strahlungsmax.:   914 nm
Alter:            11,0000 Mrd. Jahre
Helligkeit:       9,53 mag
Abs.Helligkeit:   13,22 mag
Koordinaten:      17h 57m 47,9s / +04° 43' 04"
Sternbild:        Schlangenträger (Ophiuchus [OPH])

Aufnahmen & verwendete Aufnahmetechnik:

700×550, 4.089 Bytes	Barnards Pfeilstern 2006 Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2006-05-22 00:50 UTC Teleskop: Meade 10" LX200GPS Öffnung: 254 mm Brennweite: 615 mm (Reducer) Öffnungsverh.: f/2,4 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K Filter: IR-Sperrfilter Belichtung: 1/25s, Gain: 100%, γ max Stacking: 360 aus 400, automatisch Belichtung eff: 7,6s Vb: 64 × Bildfeld: 21,91' × 17,22' Abbildungsmaßstab 1,88" / 3,53"² / 3,4 AE pro Pixel Bedingungen: Horizonthöhe: 46° 40' rel. Extinktion: 0,35 mag Seeing: Mäßig [4/10] Temperatur: 11°C --> Aufsuchkarte (05°:28' × 03°:30') Info: Im Sternfeld auf der Aufnahme ist Barnards Pfeilstern als hellster Stern nicht nur wegen seiner auffallend rötlichen Farbe kaum zu übersehen. Es wurde ein IR-Sperrfilter verwendet, denn ohne diesen Filter hätte das Intensitätsmaximum von Barnards Stern, das sich, wie bei kühlen Roten Zwergen üblich, im nahen Infrarot befindet, bereits für eine Überbelichtung gesorgt. Die Grenzhelligkeit dieser Aufnahme beträgt ziemlich genau 15 mag. Die Aufnahme wurde präzise eingenordet. Die zweite Aufnahme wurde mit dem gleichen Instrument, jedoch ohne Reducer mit 2,5 m Brennweite (260×) in einem Abstand von 2 Monaten und 10 Tagen (20.4. / 30.6.2006) aufgenommen und zu einer Animation verarbeitet. Die Eigenbewegung von 2" (= 5 Pixel) Richtung Nord-Nord-West "1 Uhr" ist bereits deutlich zu erkennen. Dieser Stern wird jährlich erneut abgelichtet, um die Eigenbewegung vor den Hintergrundsternen zu dokumentieren.
659×494, 32.671 Bytes     659×494, 32.767 Bytes	Barnards Pfeilstern 2007 Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2007-05-31 01:46 UTC Teleskop: Meade 10" LX200GPS Öffnung: 254 mm Brennweite: 1075 mm (Reducer) Öffnungsverh.: f/4,2 Kamera: ATiK 16IC-HS Filter: RGB-Filtersatz Belichtung: 7,0s Stacking: 161 (R+G+B) Belichtung eff: 88,8s Vb: 85 × Theor. Grenzgröße 17,0 mag Theor. Grenz-FH 21,7 mag/"² Bildfeld: 15,59' × 11,69' Abbildungsmaßstab 1,42" / 2,02"² / 2,6 AE pro Pixel Bedingungen: Horizonthöhe: 44° 39' rel. Extinktion: 0,38 mag Seeing: Mittel [5/10] Transparenz: 3.5 fst Temperatur: 6°C Aufnahmedetails: R: 58 × 7s G: 49 × 7s B: 54 × 7s Hellster Wert: 42687 (R) Info: Inzwischen ist wieder ein Jahr vergangen, und Barnards Pfeilstern hat sich abermals um gut 10" nach Norden bewegt, wie auf der 2. Aufnahme (Montage aus der heutigen Aufnahme und der vom 22.5.2006) gut zu erkennen ist. Die neue Aufnahme entstand unter ziemlich schlechten Bedingungen, denn helles "Fast Vollmondlicht" störte die Aufnahme beträchtlich. Auch die Transparenz ließ sehr zu wünschen übrig. Zur Zeit kann man aber sehr froh sein, wenn man überhaupt was sieht...
659×494, 61.181 Bytes         659×494, 36.717 Bytes	Barnards Pfeilstern 2008 Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2008-06-21 22:12 UTC Teleskop: Meade 10" LX200GPS Öffnung: 254 mm Brennweite: 1040 mm (Reducer) Öffnungsverh.: f/4,1 Kamera: ATiK 16IC-HS Filter: L-RGB-Filtersatz Belichtung: 30s Stacking: 41 Belichtung eff: 192,1s Bias/Rauschen: 1253 ADU / 60 (62,5) RMS Vb: 82 × Theor. Grenzgröße 19,4 mag Theor. Grenz-FH 24,1 mag/"² Bildfeld: 16,12' × 12,08' Abbildungsmaßstab 1,47" / 2,15"² / 2,7 AE pro Pixel Bedingungen: Horizonthöhe: 45° 13' rel. Extinktion: 0,37 mag Seeing: Gut [7/10] FWHM: 2,7 Pixel = 4,0" Auflösung: 7,2 AE Transparenz: 4.5 fst Himmelshelligk.: 19,08 mag/"² Temperatur: 18°C Aufnahmedetails: R: 21 × 30s + 16 × 3s Binning: 2 G: 23 × 30s + 22 × 3s Binning: 2 B: 25 × 30s + 26 × 4s Binning: 2 L: 41 × 30s + 12 × 3s Leitstern: 7,9m / 25' 15" WWN Autoguiding: Guidedog 1.0.6 und Philips ToUcam (S/W-Mod) Info: Die erste halbwegs klare, beinahe durchgehend wolkenlose Nacht seit über einem Monat konnte für eine längere Aufnahmeserie des schnellsten aller Sterne genutzt werden. Kleiner Schönheitsfehler war der "Fast Vollmond", der nur eine relativ kurze Einzelbelichtungszeit für das (in Wirklichkeit sehr üppige) Sternfeld zugelassen hat. Die gemessene Grenzhelligkeit liegt daher nur bei 19,4 mag. Eine tiefe Ausbelichtung dieses Sternfelds ist noch geplant, sofern die Witterungsbedingungen dies in den nächsten Wochen zulassen. 2. Bild: (2-fach vergrößert) Am südlichen Bildrand ist die 15,6 mag helle Hintergrundgalaxie PGC 61178 gut zu erkennen. Rotverschiebung und Entfernung sind nicht bekannt. Eine mit unserer Milchstraße vergleichbare Größe unterstellt, würde einer Entfernung von rund ½ Mrd. Lichtjahren entsprechen. Das 3. Bild ist eine Montage aus dieser und den Aufnahmen der letzten beiden Jahren. Die Punktspur zeigt sehr schön die Bewegung des Sterns nach Norden.
659×494, 65.433 Bytes     659×494, 61.438 Bytes	Barnards Pfeilstern 2009 Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2009-05-25 01:15 UTC Teleskop: Meade 10" LX200GPS Öffnung: 254 mm Brennweite: 1014 mm (Reducer) Öffnungsverh.: f/4,0 Kamera: ATiK 16IC-HS Filter: L-RGB-Filtersatz Belichtung: 60s Stacking: 49 Belichtung eff: 420,0s Bias/Rauschen: 1253 ADU / 60 (62,5) RMS Vb: 80 × Theor. Grenzgröße 21,3 mag Theor. Grenz-FH 26,0 mag/"² Bildfeld: 16,53' × 12,39' Abbildungsmaßstab 1,51" / 2,27"² / 2,8 AE pro Pixel Bedingungen: Horizonthöhe: 46° 52' rel. Extinktion: 0,34 mag Seeing: Mittel-Gut [6/10] FWHM: 2,7 Pixel = 4,1" Auflösung: 7,4 AE Transparenz: 5.5 fst Himmelshelligk.: 19,89 mag/"² Temperatur: 18°C Aufnahmedetails: L: 49 × 60s + 34 × 3s R: 21 × 30s + 16 × 3s Binning: 2 G: 23 × 30s + 22 × 3s Binning: 2 B: 25 × 30s + 26 × 4s Binning: 2 Grenzhelligkeit: 21,5 mag Leitstern: 7,9m / 25' 15" WWN Autoguiding: Guidedog 1.0.6 und Philips ToUcam (S/W-Mod) Info: Und wieder bewegt sich Barnards Pfeilstern um gut 10" nach Norden. Leider mußten die Aufnahmen für die Farben in diesem Jahr wegen extremen Mangel an klaren Nächten entfallen. Die Farben wurden daher der Aufnahme aus dem Vorjahr entnommen. Das 3. Bild ist eine Montage aus dieser und den Aufnahmen der letzten 3 Jahren. Die Punktspur zeigt sehr schön die weitere Bewegung des Sterns nach Norden.