How big is Antares?

Antares ist ein Roter Überriese, ein riesiger und vergleichsweise kühler Stern in den letzten Phasen seines Lebens. Er leuchtet rot im Herzen des Sternbilds Skorpion. Antares ist etwa 970 Millionen Kilometer breit, rund 700-mal so breit wie die Sonne. Das ist die Breite seiner sichtbaren Oberfläche, und der Wert kann um bis zu ein Fünftel abweichen, weil die Entfernung des Sterns unsicher ist.

Größe

Die Breite eines Sterns wird aus zwei Messgrößen ermittelt: wie breit er am Himmel erscheint und wie weit er entfernt ist. Die scheinbare Breite von Antares wurde mit dem Very Large Telescope Interferometer in Chile gemessen. Es kombiniert das Licht mehrerer Teleskope, um feinere Details zu erkennen, als jedes einzelne davon könnte. Ein Team unter der Leitung von Keiichi Ohnaka maß dabei etwas mehr als 37 Tausendstel einer Bogensekunde, wobei eine Bogensekunde 1/3.600 Grad entspricht.

Die Entfernung ergibt sich aus der Parallaxe des Sterns, der winzigen Verschiebung seiner Position, während die Erde die Sonne umkreist. Sie zeigt, dass Antares etwa 550 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, wobei ein Lichtjahr die Strecke ist, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. Aus diesen beiden Messungen ermittelte Ohnakas Team 2013, dass Antares 680-mal so breit ist wie die Sonne, also etwa 950 Millionen Kilometer. 2017 nannte die Europäische Südsternwarte, die das Interferometer betreibt, einen Wert von etwa 700-mal.

Die Parallaxe ist klein und schwer zu messen, weshalb die Entfernung irgendwo zwischen etwa 470 und 670 Lichtjahren liegen könnte. Über diese gesamte Spanne hinweg bedeutet die gleiche scheinbare Breite einen Stern, der zwischen etwa 820 Millionen und 1,15 Milliarden Kilometer breit ist. Die Helligkeit des Sterns verändert sich langsam und unregelmäßig, doch zwei im Abstand von einem Jahr durchgeführte Breitenmessungen, 2009 und 2010, stimmten bis auf 0,2 % überein.

Größenvergleiche

Antares ist etwa 700-mal so breit wie die Sonne, die etwa 1,39 Millionen Kilometer breit ist.
Würde Antares an die Stelle der Sonne treten, reichte seine Oberfläche über die Umlaufbahn des Mars hinaus, etwa 60 % des Weges bis zur Umlaufbahn des Jupiters.
Mehr als 300 Millionen Sonnen würden vom Volumen her in ihn hineinpassen.
Beteigeuze, einer der nächstgrößeren Sterne im Explorer, ist etwa 760-mal so breit wie die Sonne, was ihn etwa ein Zehntel breiter macht als Antares.
Wäre die Sonne auf die Größe eines Basketballs geschrumpft, wäre Antares eine Kugel mit einem Durchmesser von etwa 170 Metern – etwa das Anderthalbfache der Länge eines amerikanischen Footballfelds.

Ein Stern am Ende seines Lebens

Rote Überriesen entstehen aus Sternen, die mit der 9- bis 40-fachen Masse der Sonne geboren wurden. Antares begann sein Leben wahrscheinlich mit etwa der 15-fachen Masse der Sonne und hat seitdem Material im Umfang von etwa drei Sonnenmassen abgestoßen, sodass ihm noch etwa 12 verbleiben. Ohnakas Studie von 2013 setzte sein Alter auf 11 bis 15 Millionen Jahre an. Antares wird sein Leben voraussichtlich als Supernova beenden, die Explosion eines massereichen Sterns.

Antares hat einen Begleiter, einen deutlich heißeren Stern, der am Himmel etwa 2,7 Bogensekunden entfernt erscheint. Die beiden umkreisen sich etwa alle 2.700 Jahre einmal. Der Begleiter ermöglicht es Astronomen, ziemlich genau zu messen, wie schnell Antares an Masse verliert.

Eine turbulente Atmosphäre

2017 nutzte Ohnakas Team das Interferometer, um die erste Karte davon zu erstellen, wie sich Gas in der Atmosphäre eines anderen Sterns als der Sonne bewegt. Sie zeigte riesige Gasklumpen, die mit bis zu etwa 20 Kilometern pro Sekunde aufsteigen und absinken, in einer Atmosphäre, die sich bis etwa zum 1,7-Fachen des Sternradius erstreckt. Das Team kam zu dem Schluss, dass Konvektion – das Aufsteigen heißen und das Absinken kühleren Gases – diese Bewegungen allein nicht erklären kann.

Auch an der sichtbaren Oberfläche brodelt es. 2025 gelangen Astronomen die ersten Aufnahmen davon mittels Spektropolarimetrie, die misst, in welche Richtung die Lichtwellen des Sterns bei jeder Wellenlänge schwingen. Die Aufnahmen zeigen Konvektionszellen, die mehrere Monate lang bestehen. Die größten erstrecken sich über etwa 30 % des Sternradius, fast die Entfernung von der Erde zur Sonne.