Warum ein von Ptolemäus gerühmter Stern heute kaum auffällt

Über ein Jahrhundert lang standen Astronomiehistoriker vor einer unangenehmen Wahl: Entweder unterlief drei der sorgfältigsten Beobachter der Antike derselbe Fehler – oder ein Stern am Südhimmel hat sich still verändert. Eine neue Analyse plädiert für die zweite Möglichkeit und liefert dazu einen physikalischen Mechanismus.

Es geht um Theta Eridani, heute ein unauffälliger Lichtpunkt der Magnitude 2,9 in rund 167 Lichtjahren Entfernung und dritthellster Stern im Sternbild Eridanus. Hipparch nannte ihn um 129 v. Chr. den hellsten Stern im himmlischen Fluss. Ptolemäus zählte ihn im Almagest von 137 n. Chr. zu den 13 hellsten Objekten des gesamten Himmels, und der persische Astronom al-Sufi führte ihn 964 n. Chr. noch mit Magnitude 1. Erst 1603, als der niederländische Seefahrer Frederick de Houtman den Südhimmel katalogisierte, erscheint er mit Magnitude 3 – also im Wesentlichen dort, wo wir ihn heute finden.

In einer am 29. Juni auf dem Preprint-Server arXiv veröffentlichten Arbeit gehen Idel Waisberg und Boaz Katz vom Weizmann-Institut für Wissenschaften zunächst die naheliegenden Auswege durch. Eine Verwechslung mit dem weitaus helleren Alpha Eridani, ein Abschreibfehler in den antiken Handschriften, eine zu starke Korrektur für die atmosphärische Abschwächung nahe am Horizont – keiner halte einer Prüfung stand. Der Abstand zwischen historischer und moderner Helligkeit beträgt rund 2,7 Größenklassen und ist damit der größte unter den etwa tausend Sternen des Almagest; er entspricht einem Stern, der etwa zehnmal heller war als heute.

Ein Sternpaar dicht an der Grenze

Die vorgeschlagene Erklärung liegt im tatsächlichen Aufbau des Systems. Was die Antike für einen einzelnen Stern hielt, ist ein Dreifachsystem: ein weit entfernter Begleiter plus ein inneres Paar, das so eng umeinander kreist, dass zwischen beiden nur 0,083 Astronomische Einheiten liegen – etwa ein Fünftel des Abstands zwischen Merkur und Sonne. Die beiden Sterne haben ähnliche Massen von rund 2,3 und 2,2 Sonnenmassen und sind jeweils auf etwa 80 Prozent ihrer Roche-Grenze angewachsen, jener Schwelle, ab der ein Stern Material auf seinen Partner abzugeben beginnt.

Der größere der beiden, so die Forscher, hat den Wasserstoff in seinem Kern gerade aufgebraucht und steht am Übergang zwischen zwei Entwicklungsphasen. Ihr Szenario: Als dieser Stern alterte und sich auf einer stärker elliptischen Bahn ausdehnte, floss Material auf den Begleiter über und setzte Energie frei, die ein Leuchten über etwa tausend Jahre trug – genau jenes Zeitfenster, in dem antike Astronomen ihn als strahlend beschrieben. Der Materiefluss rundete die Bahn allmählich zur heutigen ruhigen Konfiguration, und der Stern verblasste.

Offen bleibt vor allem, was Helligkeit und Dauer eines solchen Leuchtens bestimmt. Vergleichbare Doppelsterne in modernen Himmelsdurchmusterungen zu finden, würde die Idee prüfen – und eine Fußnote in antiken Sternkatalogen in einen Datenpunkt zur Entwicklung enger Doppelsterne verwandeln.