KOPP EXKLUSIV: Ein neuer Hinweis auf Sirius C?
Im Jahr 1862 wurde der schon länger vermutete, kaum sichtbare Begleitstern des hellen Sirius aufgespürt. Zwischen 1920 und 1930 meldeten mehrere Beobachter wiederholt Sichtungen eines weiteren, noch schwächeren Sternes im Sirius-System. Und der Stamm der Dogon in Mali scheint seit Jahrhunderten über ein Geheimwissen zu verfügen, in dem ebenfalls nicht allein von Sirius B, sondern ebenfalls von weiteren Sternen dort die Rede ist. Berechnungen und aktuelle Beobachtungen verleihen der Suche nach Sirius C teils weiteren Auftrieb.
Sirius ist der scheinbar hellste Stern des Himmels, zumindest in unserer Epoche. Und er wird es noch viele Jahrtausende lang sein. Fast jeder kennt es, jenes gleißend funkelnde Gestirn, das am Winterhimmel dem Orion folgt und nie sehr hoch über den Horizont steigt. Die alten Ägypter verehrten diesen Stern und nutzten seinen Erstaufgang nach längerer Unsichtbarkeit als Signal für den Beginn der Nilschwemme. Ihr Kalender, ein reiner Sonnenkalender, stimmte nicht exakt mit der tatsächlichen Jahreslänge überein, was eine allmähliche Verschiebung der Daten mit sich brachte. Doch Sirius zeigte sich über große Zeitspannen zuverlässig.
Der amerikanische Orientalist und Autor Robert K. G. Temple geht davon aus, dass die Ägypter noch weit mehr über Sirius wussten und dass dieses Wissen schließlich auch Eingang in den Kultus der Dogon fand, jenes afrikanischen Stammes, dessen offenbare Überlieferungen noch heute die Gemüter erhitzen.
In kurze Worte gefasst: Das berühmte Rätsel der Dogon betrifft vor allem das Sirius-Sternsystem und wurde erstmals durch die beiden französischen Anthropologen Marcel Griaule und Germaine Dieterlen bekannt. Sie lebten über Jahrzehnte hinweg bei den Dogon und wurden schließlich in deren geheimste Lehren eingeweiht. Dabei berichteten ihnen mehrere Priester über die Jahre hinweg erstaunliche Einzelheiten über das Sirius-System. Die Darstellungen enthielten Informationen, wie sie Astronomen erst im 19. Jahrhundert fanden. Teils aber nannten die Dogon auch Details, die bis heute nicht gesichert wurden.
Verblüffend genug sind zunächst schon die Schilderungen zu Sirius B, den erst 1862 entdeckten kleinen Begleitstern des extrem hellen Sirius A. Das Objekt ist ein Weißer Zwerg, entstanden vor schätzungsweise 120 Millionen Jahren aus einem Stern, der die fünffache Ausgangsmasse der Sonne besaß, dann zu einem Roten Riesen anwuchs, um schließlich rund 80 Prozent seiner ursprünglichen Masse abzustoßen und zu jenem sehr dichten, sehr heißen Zwerg zu kollabieren. Heute sehen wir ihn als etwa erdgroßen Stern von einer Sonnenmasse. Die Atomkerne sind eng aneinander gepresst und in Elektronengas gebettet – entartete Materie. Nur auf diese Weise kann sie so unvorstellbar dicht sein. Eine Kaffeetasse voll Sirius-B-Materie würde in etwa soviel wiegen wie einige Dutzend Mittelklasseautos. Für astronomische Verhältnisse eigentlich nichts Ungewöhnliches. Astronomen kennen heute ungezählte solcher Sterne und zudem noch weit exotischere Objekte. Weiße Zwerge sind ein relativ unspektakulärer stellarer Endzustand im Gegensatz zu Neutronensternen oder gar den berühmten Schwarzen Löchern. Doch allemal beachtlich. Vor allem, wenn man hört, was die Dogon offenbar schon lange über Sirius B wissen.
Sie nennen ihn wegen seiner geringen Größe den Hungerreis-Stern po tolo, der seine Hauptsonne sigi tolo (Sirius A) alle 50 Jahre umkreist. Auch das stimmt. Sie erklären, po tolo bestehe aus einem glänzenden Material, das sie sagala nennen und das unvorstellbar schwer sei. 480 Eselsladungen (ungefähr 35 Tonnen) in einem Mörser, soviel würde dieser Stoff wiegen. Das schwerste im Universum, so sagen sie. Woher können sie das alles wissen? War es wirklich ein Kulturbringerwesen, ein amphibisches Geschöpf, das ihnen davon erzählte? Der Nommo, so nennen sie es, sei mit einer Arche auf dem »trockenen Land des Fuchses« gelandet. Und in der Zeit seines Daseins habe am Himmel ein bis dahin unbekannter Stern geleuchtet, der »Stern des Zehnten Monats« oder ie pelu tolo. Hatten die Dogon Besuch aus dem All?
Skeptiker sehen das alles nüchterner. Sie glauben, Missionare oder Astronomen auf Finsternisexpedition seien in die Region gekommen und hätten den Dogon einige aktuelle Informationen über den auffallend hellen Stern Sirius gegeben. Immerhin leben die Dogon nicht völlig abgeschieden auf dem Bandiagara-Plateau in Mali. In der Nähe verlaufen Handelsrouten. Und Missionsstationen sowie Schulen gibt es ebenfalls schon länger in der Region. Ein Dogon-Angehöriger, Ambara, habe die Sudan Evangelical Mission laut Recherchen des niederländischen Anthropologen Walter E. A. Van Beek öfters aufgesucht, und zwar noch bevor Griaule und Dieterlen mit den Stammespriestern sprachen, darunter auch mit Ambara. Außerdem erlaubten die Gepflogenheiten der Dogon nicht, ihre Gäste zu enttäuschen. So habe man den beiden französischen Anthropologen eben gesagt, was sie hören wollten. Die Fragen von Griaule seien oftmals suggestiv gewesen und im Grunde habe er damit die Antworten stark beeinflusst. Andere sagen, die Dogon hätten das für sie erstaunlich hohe astronomische Wissen durch die Missionare erhalten und sofort in ihren Kultus übernommen, da für sie neue Impulse den gleichen Wert wie alte Überlieferungen besitzen. Eingebettet in einige Legenden wäre dieses Wissen als authentisches »Urwissen« der Dogon an Griaule und seine Kollegin weitergegeben worden.
Germaine Dieterlen wurde 96 Jahre alt und verstarb 1999. Vor allem seit ihrem Tod mehrte sich die Kritik an den beiden französischen Anthropologen, ihrer Vorgehensweise und dem ausschließlich ihnen vermittelten Geheimwissen der Dogon. Wobei niemand anderer so lange mit den Dogon in Kontakt stand wie Griaule und Dieterlen. Auch war ihnen zunächst nicht bewusst, welche Bedeutung den astronomischen Aussagen des afrikanischen Stammes zukam. Somit ist wiederum fraglich, ob vor allem die astronomischen Informationen durch gezielte Fragen Griaules suggeriert worden sind. Die Diskussion wird sicherlich noch lange fortgesetzt, soll hier aber nicht weiter vertieft werden.
Interessant ist, dass die Dogon mit dem »Sigui-Fest« alle 60 Jahre ihr Welterneuerungsritual feiern, das vor allem laut Robert Temple komplett auf das Sirius-System ausgerichtet ist. Wie es heißt, weicht das Intervall zwischen zwei Festen nur aus kultischen Gründen von der 50-jährigen Umlaufperiode des Sirius ab, geht aber ursprünglich darauf zurück. Und seit Jahrhunderten archivieren die Stammesangehörigen rituelle Gegenstände in Felsenschreinen, so dass das Wissen um Sirius und seinen kleinen Begleiter nicht erst seit den Tagen der ersten Missionare im Besitz der Dogon-Kultur sein kann. Kritiker erklären hierzu, es gebe verblüffend wenig Beweismaterial zu jenen Gegenständen. Wie so oft, wird auch hier die Diskussion sicherlich nicht so schnell zum Erliegen kommen. Doch wie gesagt, hier ist nicht der Ort, dies zu vertiefen.
Die Dogon nennen noch einige zusätzliche Informationen, die in den 1930er-Jahren nicht zu weit verbreitet waren. So kennen sie neben Sirius A und B noch weitere Sterne und Objekte im Reigen des Sirius-Systems. Keines dieser Objekte wurde bis heute gefunden. Trotzdem gab es vor allem in einem Falle immer wieder astronomische Hinweise, die dann aber nicht konsequent weiter verfolgt worden sind. Dieser Fall ist die dritte Komponente – Sirius C.
In den 1920er-Jahren erfolgte eine größere Zahl an Sichtungen eines solchen Objektes um Sirius. Verschiedene erfahrene Beobachter berichteten von einer Verdoppelung der B-Komponente. Die erste dieser Sichtungen erfolgte am 9. Februar 1920 durch den amerikanischen Astronomen Philip Fox, der den Sirius durch das Entdeckungs-Teleskop untersuchte – den 18,5-Zoll-Clark-Refraktor des Dearborn-Observatoriums in Evanston, Illinois. Damals notierte er: »B erscheint möglicherweise doppelt bei 231° : 0,8“«. Das heißt, er vermutete einen dritten Stern, 0,8 Bogensekunden südwestlich von B.
Am Abend des 4. Februar 1926 herrschten in Johannesburg besonders stabile Sichtbedingungen, die Luft erwies sich als außerordentlich ruhig. Zu jenen Stunden beobachtete R. T. A. Innes den Sirius mit dem großen Grubb-Refraktor des Union Observatory. In der Nähe von B sah Innes einen schwachen weiteren Stern, den auch alle anderen anwesenden Astronomen bestätigen konnten. Dr. van den Bos führte zwischen 1926 und 1928 eine Reihe von Messungen durch und ermittelte die Position im Bereich zwischen 1,5 und 2 Bogensekunden östlich von B. In den folgenden Jahren schien sich das Objekt in nördliche Richtung zu bewegen. Diese und weitere Beobachtungen lieferten die Grundlage für neue Bahnanalysen im Sirius-System, vor allem hinsichtlich Störungen im Orbit von Sirius B, die von einer dritten Komponente ausgelöst werden könnten. Ein nicht geklärter periodischer Restbetrag wies auf eine Periode von 6,0 bis 6,3 Jahren hin. Wurden die verbleibenden Störungen von jenem Objekt ausgelöst, das rund zwanzigmal zwischen 1920 und 1930 zu sehen war? Leider bleibt hier viel Unsicherheit, denn die Realität erweist sich manchmal als recht komplex und tückisch. Die Diskussion wird nämlich durch einen weiteren Umstand erschwert.
Das Sirius-System ist nur rund 8,7 Lichtjahre von uns entfernt. Daher zeigt es eine relativ sehr hohe Eigenbewegung (EB), die bereits innerhalb weniger Jahre gut messbar ist. Schwache, weil deutlich weiter entfernte Hintergrundsterne hingegen verändern ihre Position am Himmel in der gleichen Zeitspanne so gut wie nicht. So bewegt sich also das gesamte Siriussystem über die Jahre vor dem Himmelshintergrund weiter. Untersuchungen zeigen, dass Sirius genau im fraglichen Zeitraum sehr nahe bei zwei anderen schwachen Sternen stand. Vor allem der hellere von beiden befand sich in bemerkenswerter Nähe des Sirius. Zwischen 1932 und 1944 befand sich dieses Objekt innerhalb von zehn Bogensekunden Distanz von Sirius A, im Oktober 1937 auf 6,9 Bogensekunden, also ziemlich im Bereich der Größenordnung des scheinbaren Abstands Sirius A – B.
Jahrzehnte später, im Jahr 1973, erklärte der Astronom Irving Lindenblad vom US-Marine-Observatorium aufgrund erster fotografischer Beobachtungen von Sirius, die Existenz eines dritten Körpers ausschließen zu können. Es gebe keine direkten Hinweise darauf. Somit gelangten Astronomen zur allgemeinen Auffassung, dass die Sichtungsserie lediglich auf einen seinerzeit nahen und lichtschwachen Feldstern zurückgeht, nicht aber auf einen »Sirius C«. Dennoch führten mehrere Astronomenteams neuerliche Bahnberechnungen und Simulationen durch, um zu bestimmen, welche zusätzlichen Orbits im Sirius-System stabil sind. Sie kommen zu dem Ergebnis, dass ein stabiler Orbit mit sechsjähriger Periode um Sirius A möglich ist, nicht aber um B. Allerdings gibt es mehrere stabile Lösungen für ein B-C-System in Abhängigkeit von der Masse von C sowie von deren Distanz zu B, wobei natürlich immer die Schwerkraft von A im Sinne des Dreikörper-Modells einfließt. Ein Sirius C mit knapp 0,04 Sonnenmassen würde beispielsweise bei einer Distanz B-C von einer Astronomischen Einheit (AE) rund ein halbes Jahr Umlaufzeit besitzen. Eine AE entspricht dabei der mittleren Distanz Erde – Sonne. Es gibt andere stabile Kombinationen, beispielsweise auch einen dreijährigen Orbit bei 2,5 AE und 0,01 Sonnenmassen für C. In jedem Falle läge das gesuchte Objekt sehr dicht bei B. Prinzipiell besteht also weiterhin die Möglichkeit für ein B-C-System, wie es auch die alte Beobachtungsserie nahe legte. Besteht damit auch die Möglichkeit, dass Astronomen damals doch etwas anderes sahen als lediglich einen Feldstern? Gibt es neue Beobachtungen von Sirius sowie längerfristige Programme?
In den vergangenen Jahren fanden vorwiegend vereinzelte Beobachtungen siriusähnlicher Systeme statt, wobei auch Sirius selbst mit modernen Detektoren aufgenommen wurde. Vom 18. bis zum 24. Januar 1999 fotografierten Astronomen das Sirius-Feld mit dem 1,0-Meter-Spiegel des französischen Pic-du-Midi-Observatoriums. Der alles weithin überstrahlende Sirius A wurde dabei mit einer Maske abgedeckt. Insgesamt entdeckten die Astronomen rund 30 schwache Feldsterne in einem Abstand jenseits von 30 Bogensekunden vom Maskenzentrum, damit blieben sie insgesamt weit vom eigentlichen System entfernt, selbst, wenn sie die Maske mehrmals in der Position verschoben. Zwei Astronomengruppen nutzten das Hubble-Teleskop, um Sirius damit aufzunehmen. Natürlich zeigt das Instrument Sirius B ohne weiteres und erfasste das Feld bis auf drei Bogensekunden um ihn herum.
Marc Kuchner und Michael Brown untersuchten Sirius im Jahr 1999 mit der NICMOS-Kamera des Hubble-Teleskops und konnten ebenfalls keinen Hinweis finden. Sollte dennoch eine C-Komponente existieren, müsste sie laut diesem Resultat wohl unter 40 Jupitermassen besitzen. Andere Beobachtungen wie beispielsweise Röntgenaufnahmen mit dem Chandra-Satelliten, wie sie im Jahr 2001 von Sirius gemacht wurden, erweisen sich hinsichtlich eines entsprechenden Begleiters eher als irrelevant, da die erwartete Komponente in diesem Spektralbereich kaum strahlt.
So scheint es zunächst, als ob die Chancen für einen Sirius C eher extrem gering einzustufen sind. Rein rechnerisch gibt es zwar etliche Möglichkeiten für seine Existenz, nur haben Beobachtungen bisher keine Bestätigung erbracht. Jedoch ist bisher ein wichtiger Aspekt noch ungenannt geblieben. Denn sämtliche Beobachtungen decken nur kurze Zeiträume ab. So räumen auch die verschiedenen daran beteiligten Astronomen ein, das System unter Umständen zum falschen Zeitpunkt beobachtet zu haben, so dass die potenzielle C-Komponente eventuell auf ihrer Bahn hinter B stand bzw. einen zu geringen Winkelabstand besaß, während sie zu anderen Zeiten weiter von ihr entfernt stehen könnte und damit unmittelbar beobachtbar wäre. Es könnte ein roter oder brauner Zwergstern sein. Solche Sterne können zudem gelegentliche Lichtausbrüche (Flares) aufweisen, die sie natürlich mit einem Male deutlicher sichtbar werden lassen. Somit kann auch der Zufall mitspielen, wenn es um die Entdeckung geht. In solchen Momenten kann bei geeigneter Technik und der entsprechenden Wahl des Spektralbereichs möglich werden, das Objekt zu »sehen«.
In der Nacht vom 19. auf den 20. Februar war ich damit befasst, Aufnahmen von Sirius B zu machen. Dazu habe ich ein engbandiges Filter zur Unterdrückung des Störlichts von Sirius A eingesetzt, um gleichzeitig die Strahlung von B hervorzuheben. Da Weiße Zwerge bei 673,1 nm wieder deutlich strahlen, habe ich mich dazu entschlossen, diesen etwas ungewöhnlichen Spektralbereich zur Abbildung des eher UV-lastigen Objekts zu wählen. Aus rund 1000 Einzelbildern wurden dann rund 400 Frames selektiert und zu einer Aufnahme gemittelt. Sirius B ist deutlich zu sehen.
Interessant ist allerdings vor allem ein zunächst kaum merklicher weiterer Anhang an der B-Komponente. Hier scheint sich, genau wie in den 1920er-Jahren wiederholt beschrieben, ein zusätzliches Objekt zu befinden. Ein Feldstern kann gegenwärtig ausgeschlossen werden. Weitere Bildbearbeitungen heben die gegenüber A – B asymmetrisch angeordnete »Komponente« hervor. Sie ist auf den hier gezeigten Aufnahmen sichtbar und erscheint in der 3D-Darstellung als zusätzlicher Zacken an Sirius B. Sirius A ist das breite Plateau ganz rechts im Bild, links davon folgt B und daran anschließend als schwaches Signal »C«. Worum handelt es sich wirklich? Das gilt es künftig zu überprüfen. Natürlich gibt es momentan noch eine ganze Reihe an Möglichkeiten dafür. Vor allem die große Helligkeit von Sirius A kann auch im optischen System einige sonst nicht hervortretende Effekte erzeugen. So kann die Geräte-Konfiguration u.U. ein Artefakt erzeugt haben. Möglicherweise befindet sich aber die C-Komponente nun in einer geeigneten Position, um sie auffinden zu können. Leider aber kann Sirius in dieser Jahreszeit nicht mehr beobachtet werden, weshalb weitere Überprüfungen derzeit natürlich nicht möglich sind. Geplant ist nun eine möglichst baldige Fortsetzung der Aufnahmeserien und der Versuch, dabei über längere Zeit Kontinuität zu wahren. Zunächst soll das Verfahren beibehalten werden. Dabei soll unter anderem ein 0,6-Meter-Cassegrain-System zum Einsatz kommen. Die bisherigen Aufnahmen sind zwar noch fern einer Entdeckung und Bestätigung von Sirius C, doch geben sie vielleicht einen neuen Impuls in die richtige Richtung auch hinsichtlich der Kontinuität einer Suche. Denn bisher gab es noch kein tatsächliches und spezifisches Suchprogramm, das über eine längere Zeitspanne ausschließlich auf einen Sirius C orientiert war. Denn eine solche Suche schlicht aufgrund einer Reihe von Beobachtungen zu finanzieren und hierfür die kostbare Beobachtungszeit an Großteleskopen zu opfern, erscheint im Grunde wenig sinnvoll. Daher bleibt nichts, als andere Wege zu beschreiten. Ob ihnen Erfolg beschieden sein wird, nun, das steht natürlich in den Sternen. Wir halten Sie jedenfalls auf dem Laufenden.
Mittwoch, 07.05.2008
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