Wie groß Sterne sind

Sirius B ist ein ganzer Stern und trotzdem etwas kleiner als die Erde. Beteigeuze ist etwa 700-mal breiter als die Sonne.

Von Erdgröße bis zur Größe einer Umlaufbahn

Beginne im Modell ganz links. Die schwach leuchtende blaue Kugel ist Sirius B, der Begleiter des hellsten Sterns an unserem Himmel. Die ESA nennt einen Durchmesser von 12 000 km, etwas weniger als die 12 742 km der Erde. Trotzdem enthält er 98% der Sonnenmasse. Er ist ein weißer Zwerg, der übrig gebliebene Kern eines Sterns mit verbrauchtem Brennstoff. Daneben ist die Erde etwas größer. Es folgen Jupiter und der rote Zwerg Proxima Centauri, etwa ein Siebtel so breit wie die Sonne und etwa 1.5-mal so breit wie Jupiter.

Weiter rechts erscheinen die Sonne, dann Alpha Centauri A, ein sonnenähnlicher Stern in 4.37 Lichtjahren Entfernung, und Sirius A. Laut ESA misst dieser 2.4 Millionen km, etwa das 1.7-Fache der Sonne. Wega ist noch etwas größer. Alle sind Hauptreihensterne, die im Kern Wasserstoff fusionieren. Auf der Hauptreihe wächst die Größe nur langsam mit der Masse. Der große Sprung kommt bei Sternen, die sie verlassen haben: Arktur misst etwa 25 Sonnendurchmesser, Aldebaran etwa 45, der blaue Überriese Rigel etwa 79.

Beteigeuze anstelle der Sonne

Ganz rechts stehen die roten Überriesen Antares und Beteigeuze. Das Team am Marshall-Zentrum der NASA schätzt Beteigeuzes Radius auf etwa 724 Sonnenradien. Rechne nach: 724 × 695 700 km ergeben etwa 504 Millionen km oder 3.37 Astronomische Einheiten (1 AE entspricht dem Abstand zwischen Erde und Sonne von 149.6 Millionen km, also 215 Sonnenradien). Schalte im Modell „Planetenbahnen“ ein. Beteigeuze verschluckt die Bahnen von Merkur, Venus, Erde und Mars bei 1.52 AE. Seine Oberfläche reicht über den Hauptasteroidengürtel hinaus, Jupiters Bahn bei 5.2 AE bleibt aber außerhalb.

Auf manchen NASA-Seiten heißt es, Beteigeuze würde über die Jupiterbahn hinausreichen. Dafür wäre ein Radius von etwa 1120 Sonnenradien nötig. Ältere Messungen ergaben solche Werte, manche auch heute noch, weil zwei Dinge schwer zu bestimmen sind. Erstens die Entfernung: NASA-Seiten nennen etwa 548 und etwa 700 Lichtjahre. Die Größe ergibt sich aus scheinbarem Durchmesser am Himmel mal Entfernung. Ändert sich die Entfernung um 30%, ändert sich der Radius ebenfalls um 30%. Zweitens der Rand: Die äußeren Schichten eines Überriesen werden allmählich dünner und sehen je nach Wellenlänge anders aus. Betrachte einzelne Größenangaben für Überriesen deshalb als Schätzungen mit großem Spielraum.

Durchmesser, Volumen und Dichte

Das Volumen wächst mit der dritten Potenz des Radius. Ein Stern mit dem 724-fachen Sonnendurchmesser hat das 724³-Fache, etwa das 380-Millionenfache, des Sonnenvolumens. Laut NASA besitzt Beteigeuze jedoch nur etwa 15 Sonnenmassen. Seine mittlere Dichte ist daher extrem gering: Verteilt man 15 Sonnenmassen auf dieses Volumen, ergeben sich etwa 0.00006 kg pro Kubikmeter, rund 20 000-mal dünner als die Luft um dich herum. Für weiße Zwerge gilt das Gegenteil. Sirius B packt fast eine Sonnenmasse in eine Kugel von Erdgröße, im Mittel etwa 2 Milliarden kg pro Kubikmeter. Die NASA veranschaulicht es so: Ein Teelöffel Material eines weißen Zwergs würde mehr wiegen als ein Pick-up.