Wega
Lage der Wega im Sternbild Leier
| Beobachtungsdaten Epoche J2000.0 Tagundnachtgleiche J2000.0 | |
|---|---|
| Sternbild | Leier |
| Aussprache | /ˈviːɡə/ oder /ˈveɪɡə/ |
| Rektaszension | 18h 36m 56.33635s |
| Deklination | +38° 47′ 01.2802″ |
| Scheinbare Helligkeit (V) | +0.026 (−0.02...+0.07) |
| Merkmale | |
| Entwicklungsstufe | Hauptreihenfolge |
| Spektraltyp | A0Va |
| U-B-Farbindex | 0.00 |
| B-V-Farbindex | 0.00 |
| Variabler Typ | Delta Scuti |
| Astrometrie | |
| Radialgeschwindigkeit (Rv) | -13,9±0,9 km/s |
| Eigenbewegung (μ) | RA: 200.94 mas/yr Dek.: 286,23 mas/yr |
| Parallaxe (π) | 130,23 ± 0,36 mas |
| Entfernung | 25,04 ± 0,07 ly (7,68 ± 0,02 pc) |
| Absolute Helligkeit (MV) | +0.582 |
| Einzelheiten | |
| Masse | 2.135±0.074 M☉ |
| Radius | 2.362–2.818 R☉ |
| Leuchtkraft | 40.12±0.45 L☉ |
| Oberflächenschwere (log g) | 4,1±0,1 cgs |
| Temperatur | 9.602±180 (8.152-10.060 K) K |
| Metallizität [Fe/H] | -0,5 dex |
| Rotationsgeschwindigkeit (v sin i) | 20,48±0,11 km/s |
| Alter | 455±13 Myr |
| Andere Bezeichnungen | |
Wega, Lucida Lyrae, Alpha Lyrae, α Lyrae, 3 Lyrae, BD+38°3238, GJ 721, HD 172167, HIP 91262, HR 7001, SAO 67174, LTT 15486 | |
| Datenbank-Referenzen | |
| SIMBAD | |
Wega ist der hellste Stern im nördlichen Sternbild Lyra. Er hat die Bayer-Bezeichnung α Lyrae, die zu Alpha Lyrae latinisiert und mit Alpha Lyr oder α Lyr abgekürzt wird. Dieser Stern ist mit einer Entfernung von nur 25 Lichtjahren (7,7 Parsec) von der Sonne relativ nah und einer der hellsten Sterne in der Nachbarschaft der Sonne. Er ist der fünfthellste Stern am Nachthimmel und nach Arkturus der zweithellste Stern auf der nördlichen Himmelshalbkugel. ⓘ
Die Wega wurde von Astronomen ausgiebig erforscht, was dazu führte, dass man sie als "den wohl zweitwichtigsten Stern am Himmel nach der Sonne" bezeichnete. Wega war um 12.000 v. Chr. der nördliche Polarstern und wird dies um das Jahr 13.727 wieder sein, wenn ihre Deklination +86° 14′ betragen wird. Wega war der erste Stern außer der Sonne, dessen Bild und Spektrum fotografiert wurde. Sie war einer der ersten Sterne, deren Entfernung durch Parallaxenmessungen geschätzt wurde. Die Wega diente als Basislinie für die Kalibrierung der photometrischen Helligkeitsskala und war einer der Sterne, die zur Festlegung des Nullpunkts für das photometrische System der UBV verwendet wurden. ⓘ
Wega ist nur etwa ein Zehntel so alt wie die Sonne, aber da sie 2,1-mal so massiv ist, beträgt ihre erwartete Lebensdauer auch nur ein Zehntel derjenigen der Sonne; beide Sterne nähern sich derzeit der Mitte ihrer Lebenserwartung. Im Vergleich zur Sonne weist Wega eine geringere Häufigkeit von Elementen auf, die schwerer sind als Helium. Wega ist auch ein veränderlicher Stern, dessen Helligkeit leicht schwankt. Sie rotiert schnell mit einer Geschwindigkeit von 236 km/s am Äquator. Dies führt dazu, dass sich der Äquator aufgrund von Zentrifugaleffekten nach außen wölbt, was wiederum zu Temperaturschwankungen in der Photosphäre des Sterns führt, die an den Polen ein Maximum erreichen. Von der Erde aus wird Wega aus der Richtung eines dieser Pole beobachtet. ⓘ
Aufgrund der beobachteten übermäßigen Emission von Infrarotstrahlung scheint die Wega eine zirkumstellare Staubscheibe zu besitzen. Dieser Staub ist wahrscheinlich das Ergebnis von Kollisionen zwischen Objekten in einer umlaufenden Trümmerscheibe, die mit dem Kuiper-Gürtel im Sonnensystem vergleichbar ist. Sterne, die aufgrund von Staubemissionen einen Infrarotexzess aufweisen, werden als Vega-ähnliche Sterne bezeichnet. Im Jahr 2021 wurde mit der Radialgeschwindigkeitsmethode ein Kandidat für einen ultraheißen Neptun auf einer Umlaufbahn von 2,43 Tagen um die Wega entdeckt, außerdem ein weiteres mögliches Saturn-Massesignal mit einer Periode von etwa 200 Tagen. ⓘ
Wega, auch Vega, oder in der Bayer-Bezeichnung α Lyrae, ist der Hauptstern des Sternbildes Leier (Lyra). Der Name leitet sich vom arabischen Ausdruck النسر الواقع, an-nasr al-wāqiʿ ab, was in Übersetzung „herabstoßender (Adler)“ bedeutet. Der Stern ist Teil des großen Sommerdreiecks und im weißen Licht der hellste Stern des Nordhimmels. Mit seiner Magnitude von 0,0 diente er früher als Referenzstern der Helligkeitsmessung (Fotometrie). Wega befindet sich, wie auch die Sonne, in der Lokalen Flocke. ⓘ
Nomenklatur
α Lyrae (latinisiert zu Alpha Lyrae) ist die Bayer-Bezeichnung des Sterns. Der traditionelle Name Wega (früher Wega) stammt aus einer losen Transliteration des arabischen Wortes wāqi' (arabisch: واقع), das "fallen" oder "landen" bedeutet, über die Formulierung an-nasr al-wāqi' (arabisch: النّسر الْواقع), "der fallende Adler". Im Jahr 2016 hat die Internationale Astronomische Union (IAU) eine Arbeitsgruppe für Sternnamen (Working Group on Star Names, WGSN) gegründet, um Eigennamen für Sterne zu katalogisieren und zu standardisieren. Das erste Bulletin der WGSN vom Juli 2016 enthielt eine Tabelle mit den ersten beiden Stapeln von Namen, die von der WGSN genehmigt worden waren, darunter auch Vega für diesen Stern. Er ist nun im IAU-Katalog der Sternnamen eingetragen. ⓘ
Beobachtung
Wega ist im Sommer der nördlichen Hemisphäre abends oft in der Nähe des Zenits in den mittleren nördlichen Breiten zu sehen. Von mittleren südlichen Breiten aus ist sie im Winter der südlichen Hemisphäre tief über dem Nordhorizont zu sehen. Mit einer Deklination von +38,78° ist Wega nur in Breitengraden nördlich von 51° S zu sehen. Daher geht sie in der Antarktis und im südlichsten Teil Südamerikas, einschließlich Punta Arenas, Chile (53° S), überhaupt nicht auf. In Breitengraden nördlich von 51° N bleibt Wega als zirkumpolarer Stern ständig über dem Horizont. Um den 1. Juli erreicht die Wega ihren mitternächtlichen Höhepunkt, wenn sie zu diesem Zeitpunkt den Meridian überquert. ⓘ
Jede Nacht scheinen sich die Positionen der Sterne zu verändern, wenn sich die Erde dreht. Wenn sich ein Stern jedoch entlang der Rotationsachse der Erde befindet, bleibt er in der gleichen Position und wird daher als Polarstern bezeichnet. Die Richtung der Erdrotationsachse ändert sich allmählich im Laufe der Zeit in einem Prozess, der als Präzession der Äquinoktien bekannt ist. Ein vollständiger Präzessionszyklus dauert 25.770 Jahre. Während dieser Zeit folgt der Pol der Erdrotation einer Kreisbahn über die Himmelskugel, die in der Nähe mehrerer prominenter Sterne vorbeiführt. Gegenwärtig ist der Polarstern Polaris, aber um 12.000 v. Chr. war der Pol nur fünf Grad von der Wega entfernt. Durch die Präzession wird der Pol um 14.000 n. Chr. wieder in der Nähe der Wega vorbeiziehen. Wega ist der hellste der aufeinanderfolgenden Nordpolsterne. ⓘ
Dieser Stern liegt an einem Scheitelpunkt einer weit auseinander liegenden Sterngruppe, die als Sommerdreieck bezeichnet wird und aus Wega sowie den beiden Sternen der ersten Größenklasse Altair in Aquila und Deneb in Cygnus besteht. Diese Formation hat in etwa die Form eines rechtwinkligen Dreiecks, in dessen rechtem Winkel sich die Wega befindet. Das Sommerdreieck ist am nördlichen Himmel gut zu erkennen, da sich nur wenige andere helle Sterne in seiner Nähe befinden. ⓘ
Geschichte der Beobachtung
Die Astrofotografie, die Fotografie von Himmelsobjekten, begann 1840, als John William Draper ein Bild des Mondes mit dem Daguerreotypie-Verfahren aufnahm. Am 17. Juli 1850 wurde die Wega als erster Stern (außer der Sonne) fotografiert, als sie von William Bond und John Adams Whipple am Harvard College Observatory ebenfalls mit einer Daguerreotypie abgebildet wurde. Im August 1872 fotografierte Henry Draper das Spektrum der Wega, das erste Foto eines Sternspektrums mit Absorptionslinien. Ähnliche Linien waren bereits im Spektrum der Sonne entdeckt worden. Im Jahr 1879 nutzte William Huggins Fotografien der Spektren von Wega und ähnlichen Sternen, um eine Reihe von zwölf "sehr starken Linien" zu identifizieren, die für diese Sternkategorie typisch waren. Diese wurden später als Linien der Wasserstoff-Balmer-Reihe identifiziert. Seit 1943 dient das Spektrum dieses Sterns als einer der stabilen Ankerpunkte, anhand derer andere Sterne klassifiziert werden. ⓘ
Die Entfernung zu Wega kann durch Messung der Parallaxenverschiebung gegenüber den Hintergrundsternen bestimmt werden, wenn die Erde die Sonne umkreist. Der erste, der die Parallaxe eines Sterns veröffentlichte, war Friedrich G. W. von Struve, als er für die Wega einen Wert von 0,125 Bogensekunden (0,125″) angab. Friedrich Bessel war skeptisch gegenüber Struves Daten, und als Bessel eine Parallaxe von 0,314″ für das Sternsystem 61 Cygni veröffentlichte, revidierte Struve seinen Wert für die Wega-Parallaxe auf fast das Doppelte der ursprünglichen Schätzung. Diese Änderung ließ weitere Zweifel an Struves Daten aufkommen. Daher schrieben die meisten Astronomen zu dieser Zeit, einschließlich Struve, Bessel das erste veröffentlichte Parallaxenergebnis zu. Das ursprüngliche Ergebnis von Struve lag jedoch nahe an dem heute akzeptierten Wert von 0,129″, der vom Astrometriesatelliten Hipparcos ermittelt wurde. ⓘ
Die Helligkeit eines Sterns, wie sie von der Erde aus gesehen wird, wird mit einer standardisierten, logarithmischen Skala gemessen. Diese scheinbare Helligkeit ist ein numerischer Wert, der mit zunehmender Helligkeit des Sterns abnimmt. Die schwächsten Sterne, die mit bloßem Auge sichtbar sind, haben die sechste Größenordnung, während der hellste Stern am Nachthimmel, Sirius, die Größenordnung -1,46 hat. Um die Helligkeitsskala zu vereinheitlichen, wählten die Astronomen die Wega, um die Helligkeit Null bei allen Wellenlängen zu repräsentieren. Daher wurde die Wega viele Jahre lang als Basislinie für die Kalibrierung der absoluten photometrischen Helligkeitsskalen verwendet. Dies ist jedoch nicht mehr der Fall, da der scheinbare Helligkeitsnullpunkt heute üblicherweise durch einen bestimmten, numerisch festgelegten Lichtstrom definiert wird. Dieser Ansatz ist für die Astronomen bequemer, da die Wega nicht immer zur Kalibrierung zur Verfügung steht und ihre Helligkeit schwankt. ⓘ
Das UBV-Photometriesystem misst die Helligkeit von Sternen durch Ultraviolett-, Blau- und Gelbfilter und liefert so die Werte U, B bzw. V. Wega ist einer von sechs A0V-Sternen, die bei der Einführung dieses photometrischen Systems in den 1950er Jahren zur Festlegung der ersten Mittelwerte verwendet wurden. Die mittleren Helligkeiten für diese sechs Sterne wurden wie folgt definiert: U - B = B - V = 0. Die Helligkeitsskala wurde so kalibriert, dass die Helligkeit dieser Sterne in den gelben, blauen und ultravioletten Bereichen des elektromagnetischen Spektrums gleich ist. Die Wega hat also ein relativ flaches elektromagnetisches Spektrum im visuellen Bereich - dem Wellenlängenbereich von 350-850 Nanometern, der für das menschliche Auge am besten sichtbar ist -, so dass die Flussdichten ungefähr gleich sind: 2.000-4.000 Jy. Allerdings nimmt die Flussdichte von Vega im Infraroten schnell ab und liegt bei 5 Mikrometern bei etwa 100 Jy. ⓘ
Photometrische Messungen von Wega in den 1930er Jahren schienen zu zeigen, dass der Stern eine Variabilität bei niedriger Magnitude in der Größenordnung von ±0,03 Magnituden (etwa ±2,8 % Leuchtkraft) aufweist. Dieser Bereich der Variabilität lag nahe an den Grenzen der damaligen Beobachtungsmöglichkeiten, und so war das Thema der Variabilität von Wega sehr umstritten. Die Helligkeit von Wega wurde 1981 am David-Dunlap-Observatorium erneut gemessen und zeigte eine leichte Schwankung. Es wurde daher vermutet, dass Wega gelegentliche Pulsationen mit geringer Amplitude aufweist, die mit einer Delta-Scuti-Veränderlichen in Verbindung stehen. Dies ist eine Kategorie von Sternen, die in kohärenter Weise oszillieren, was zu periodischen Pulsationen in der Leuchtkraft des Sterns führt. Obwohl Wega in das physikalische Profil dieser Art von Veränderlichen passt, haben andere Beobachter keine solchen Schwankungen festgestellt. Daher wurde angenommen, dass die Variabilität möglicherweise das Ergebnis systematischer Messfehler ist. In einem Artikel aus dem Jahr 2007 wurden diese und andere Ergebnisse jedoch zusammengefasst und die Schlussfolgerung gezogen, dass "eine vorsichtige Analyse der vorstehenden Ergebnisse darauf hindeutet, dass Wega höchstwahrscheinlich in einem Bereich von 1 bis 2 % variabel ist, mit möglichen gelegentlichen Abweichungen von bis zu 4 % vom Mittelwert". Auch ein Artikel aus dem Jahr 2011 bestätigt, dass "die langfristige (von Jahr zu Jahr) Variabilität von Wega bestätigt wurde". ⓘ
Wega war der erste einsame Hauptreihenstern jenseits der Sonne, der als Röntgenstrahler bekannt war, als er 1979 mit einem abbildenden Röntgenteleskop beobachtet wurde, das auf einer Aerobee 350 von der White Sands Missile Range gestartet war. Im Jahr 1983 war Wega der erste Stern, bei dem eine Staubscheibe gefunden wurde. Der astronomische Infrarotsatellit (IRAS) entdeckte ein Übermaß an Infrarotstrahlung, die von dem Stern ausging, und dies wurde auf die Energie zurückgeführt, die der umkreisende Staub bei seiner Erwärmung durch den Stern abgab. ⓘ
Physikalische Eigenschaften
Wega hat die Spektralklasse A0V und ist damit ein blau gefärbter weißer Hauptreihenstern, der in seinem Kern Wasserstoff zu Helium fusioniert. Da massereichere Sterne ihren Fusionsbrennstoff schneller verbrauchen als kleinere, beträgt die Lebensdauer von Wega auf der Hauptreihe etwa eine Milliarde Jahre, ein Zehntel der Lebensdauer der Sonne. Das derzeitige Alter dieses Sterns beträgt etwa 455 Millionen Jahre, also etwa die Hälfte seiner erwarteten Gesamtlebensdauer auf der Hauptreihe. Nach dem Verlassen der Hauptreihe wird Wega zu einem Roten Riesen der Klasse M werden, einen Großteil seiner Masse verlieren und schließlich zu einem Weißen Zwerg werden. Gegenwärtig hat Wega mehr als die doppelte Masse der Sonne und ihre bolometrische Leuchtkraft ist etwa 40 Mal so hoch wie die der Sonne. Da die Wega schnell rotiert und fast vom Pol aus gesehen wird, beträgt ihre scheinbare Leuchtkraft, die unter der Annahme berechnet wird, dass sie überall gleich hell ist, etwa das 57-fache der Sonnenleuchtkraft. Wenn Wega veränderlich ist, könnte es sich um einen Delta-Scouti-Typ mit einer Periode von etwa 0,107 Tagen handeln. ⓘ
Der größte Teil der im Kern von Wega erzeugten Energie stammt aus dem Kohlenstoff-Stickstoff-Sauerstoff-Zyklus (CNO-Zyklus), einem Kernfusionsprozess, bei dem Protonen über Zwischenkerne aus Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff zu Heliumkernen kombiniert werden. Dieser Prozess wird bei einer Temperatur von etwa 17 Millionen K dominant, was etwas über der Kerntemperatur der Sonne liegt, aber weniger effizient ist als die Proton-Proton-Kettenreaktion der Sonne. Der CNO-Zyklus ist sehr temperaturempfindlich, was zu einer Konvektionszone um den Kern führt, die die "Asche" aus der Fusionsreaktion gleichmäßig in der Kernregion verteilt. Die darüber liegende Atmosphäre befindet sich im Strahlungsgleichgewicht. Dies steht im Gegensatz zur Sonne, die eine auf den Kern zentrierte Strahlungszone mit einer darüber liegenden Konvektionszone aufweist. ⓘ
Der Energiefluss von Wega wurde im Vergleich zu Standardlichtquellen genau gemessen. Bei 5.480 Å beträgt die Flussdichte 3.650 Jy mit einer Fehlermarge von 2 %. Das visuelle Spektrum von Wega wird von Absorptionslinien des Wasserstoffs dominiert, insbesondere von der Wasserstoff-Balmer-Serie mit dem Elektron bei der Hauptquantenzahl n=2. Die Linien anderer Elemente sind relativ schwach, wobei ionisiertes Magnesium, Eisen und Chrom die stärksten sind. Die Röntgenemission von Wega ist sehr gering, was zeigt, dass die Korona dieses Sterns sehr schwach oder gar nicht vorhanden sein muss. Da jedoch der Pol von Wega der Erde zugewandt ist und ein polares koronales Loch vorhanden sein könnte, könnte die Bestätigung einer Korona als wahrscheinliche Quelle der von Wega (oder der Region in unmittelbarer Nähe von Wega) entdeckten Röntgenstrahlen schwierig sein, da die meisten koronalen Röntgenstrahlen nicht entlang der Sichtlinie emittiert werden würden. ⓘ
Mit Hilfe der Spektropolarimetrie hat ein Team von Astronomen des Observatoire du Pic du Midi ein Magnetfeld auf der Oberfläche der Wega entdeckt. Dies ist der erste Nachweis eines Magnetfelds auf einem Stern der Spektralklasse A, der nicht zu den chemisch besonderen Sternen von Ap gehört. Die durchschnittliche Sichtlinienkomponente dieses Feldes hat eine Stärke von -0,6 ± 0,3 Gauß (G). Dies ist vergleichbar mit dem mittleren Magnetfeld auf der Sonne. Für Wega wurden Magnetfelder von etwa 30 G gemeldet, verglichen mit etwa 1 G für die Sonne. Im Jahr 2015 wurden auf der Oberfläche des Sterns helle Sternflecken entdeckt - die erste derartige Entdeckung für einen normalen Stern des Typs A. Diese Merkmale weisen auf eine Rotationsmodulation mit einer Periode von 0,68 Tagen hin. ⓘ
Rotation
Die Wega hat eine Rotationsperiode von 12,5 Stunden. ⓘ
Als der Radius der Wega mit einem Interferometer mit hoher Genauigkeit gemessen wurde, ergab sich ein unerwartet großer Schätzwert von 2,73 ± 0,01 mal dem Radius der Sonne. Dieser Wert ist 60 % größer als der Radius des Sterns Sirius, während er laut Sternmodellen nur etwa 12 % größer sein sollte. Diese Diskrepanz lässt sich jedoch erklären, wenn es sich bei Wega um einen schnell rotierenden Stern handelt, der aus der Richtung seines Rotationspols betrachtet wird. Beobachtungen des CHARA-Arrays in den Jahren 2005-06 bestätigten diese Schlussfolgerung. ⓘ
Der Pol der Wega - ihre Rotationsachse - ist um nicht mehr als fünf Grad gegenüber der Sichtlinie zur Erde geneigt. Das obere Ende der Schätzungen für die Rotationsgeschwindigkeit der Wega liegt bei 236,2 ± 3,7 km/s entlang des Äquators, was viel höher ist als die beobachtete (d. h. projizierte) Rotationsgeschwindigkeit, da die Wega fast polwärts gesehen wird. Das sind 88 % der Geschwindigkeit, bei der der Stern aufgrund von Zentrifugaleffekten zu zerbrechen beginnen würde. Diese schnelle Rotation von Wega führt zu einer ausgeprägten äquatorialen Ausbuchtung, so dass der Äquatorradius 19 % größer ist als der Polradius. (Der geschätzte Polradius dieses Sterns beträgt 2,362 ± 0,012 Sonnenradien, während der Äquatorradius 2,818 ± 0,013 Sonnenradien beträgt). Von der Erde aus wird diese Ausbuchtung aus der Richtung ihres Pols betrachtet, was zu der übermäßig großen Radiusschätzung führt. ⓘ
Die lokale Oberflächengravitation ist an den Polen größer als am Äquator, was zu einer Variation der effektiven Temperatur über dem Stern führt: Die Temperatur an den Polen beträgt fast 10.000 K, während die Temperatur am Äquator etwa 8.152 K beträgt. Von den Polen aus betrachtet, ergibt sich daraus ein dunklerer (weniger intensiver) Rand, als man ihn normalerweise bei einem sphärisch symmetrischen Stern erwarten würde. Der Temperaturgradient kann auch bedeuten, dass Wega eine Konvektionszone um den Äquator hat, während sich der Rest der Atmosphäre wahrscheinlich in einem fast reinen Strahlungsgleichgewicht befindet. Nach dem Von-Zeipel-Theorem ist die lokale Leuchtkraft an den Polen höher. Würde man die Wega also entlang der Äquatorebene statt fast polwärts betrachten, wäre ihre Gesamthelligkeit geringer. ⓘ
Da die Wega lange Zeit als Standardstern für die Kalibrierung von Teleskopen verwendet wurde, könnte die Entdeckung, dass sie sich schnell dreht, einige der zugrunde liegenden Annahmen in Frage stellen, die auf ihrer sphärischen Symmetrie beruhten. Da der Betrachtungswinkel und die Rotationsgeschwindigkeit von Wega nun besser bekannt sind, wird dies eine bessere Kalibrierung der Instrumente ermöglichen. ⓘ
Früher wurde angenommen, dass Wega ein langsam rotierender Stern mit recht konstanter Oberflächentemperatur sei. Nach Messungen von Peterson rotiert Wega aber sehr schnell (innerhalb 12,5 Stunden), und zwar mit 93 % der Geschwindigkeit, die den Stern zerreißen würde. Am Äquator beträgt die Umfangsgeschwindigkeit 274 km/s. Wegas Achse ist um 4,5 Grad zu unserer Beobachtungslinie geneigt, daher blickt man von der Erde aus praktisch auf einen ihrer Pole. ⓘ
Untersuchungen mit dem Interferometer CHARA des Mount-Wilson-Observatorium in Kalifornien haben ergeben, dass die Photosphäre Wegas am Äquator mit 7600 K um 2400 K kühler ist als an den Polen mit 10.000 K. Ursache dafür ist die starke Abplattung von 1:4,35 unter der hohen Zentrifugalkraft: der Poldurchmesser ist um 23 % kleiner als der Äquatordurchmesser. Dadurch befindet sich die Polarregion wesentlich näher am heißen Sterninnern. Dieser Effekt wird als Schwerkraft-Abdunklung bezeichnet. ⓘ
Elementhäufigkeit
In der Astronomie werden die Elemente mit einer höheren Ordnungszahl als Helium als "Metalle" bezeichnet. Die Metallizität der Photosphäre der Wega beträgt nur etwa 32 % der Häufigkeit schwerer Elemente in der Sonnenatmosphäre. (Vergleichen Sie dies beispielsweise mit der dreifachen Metallizität des ähnlichen Sterns Sirius im Vergleich zur Sonne). Zum Vergleich: Die Sonne hat eine Häufigkeit von Elementen, die schwerer als Helium sind, von etwa ZSol = 0,0172±0,002. Somit besteht die Wega nur zu etwa 0,54 % aus Elementen, die schwerer sind als Helium, was die Häufigkeit angeht. Stickstoff ist etwas häufiger, Sauerstoff ist nur geringfügig weniger häufig und die Schwefelhäufigkeit beträgt etwa 50 % der solaren Häufigkeit. Die Häufigkeit der meisten anderen Hauptelemente auf der Wega beträgt dagegen nur 10 bis 30 % der solaren Häufigkeit, wobei Barium und Scandium unter 10 % liegen. ⓘ
Die ungewöhnlich niedrige Metallizität der Wega macht sie zu einem schwachen Lambda-Bötis-Stern. Der Grund für die Existenz solcher chemisch eigentümlichen Sterne der Spektralklasse A0-F0 bleibt jedoch unklar. Eine Möglichkeit ist, dass die chemische Besonderheit das Ergebnis von Diffusion oder Massenverlust ist, obwohl Sternmodelle zeigen, dass dies normalerweise erst gegen Ende der Wasserstoff verbrennenden Lebensspanne eines Sterns geschieht. Eine andere Möglichkeit ist, dass sich der Stern aus einem interstellaren Medium aus Gas und Staub gebildet hat, das ungewöhnlich metallarm war. ⓘ
Das beobachtete Helium-Wasserstoff-Verhältnis in Wega beträgt 0,030±0,005 und ist damit etwa 40 % niedriger als in der Sonne. Dies könnte auf das Verschwinden einer Heliumkonvektionszone in der Nähe der Oberfläche zurückzuführen sein. Die Energieübertragung erfolgt stattdessen durch Strahlungsprozesse, die durch Diffusion eine Anomalie in der Häufigkeit verursachen können. ⓘ
Kinematik
Die Radialgeschwindigkeit von Wega ist die Komponente der Bewegung dieses Sterns entlang der Sichtlinie zur Erde. Bewegt er sich von der Erde weg, verschiebt sich das Licht von Wega zu einer niedrigeren Frequenz (in Richtung Rot), oder zu einer höheren Frequenz (in Richtung Blau), wenn die Bewegung in Richtung Erde erfolgt. Die Geschwindigkeit kann also anhand der Verschiebung des Spektrums des Sterns gemessen werden. Genaue Messungen dieser Blauverschiebung ergeben einen Wert von -13,9 ± 0,9 km/s. Das Minuszeichen weist auf eine relative Bewegung zur Erde hin. ⓘ
Die Bewegung quer zur Sichtlinie führt dazu, dass sich die Position von Wega gegenüber den weiter entfernten Hintergrundsternen verschiebt. Durch sorgfältige Messung der Position des Sterns kann diese Winkelbewegung, die so genannte Eigenbewegung, berechnet werden. Die Eigenbewegung der Wega beträgt 202,03 ± 0,63 Millibogensekunden (mas) pro Jahr in Rektaszension - dem himmlischen Äquivalent der Länge - und 287,47 ± 0,54 mas/y in Deklination, was einer Änderung der geografischen Breite entspricht. Die Netto-Eigenbewegung der Wega beträgt 327,78 mas/y, was eine Winkelbewegung von einem Grad alle 11.000 Jahre ergibt. ⓘ
Im galaktischen Koordinatensystem sind die Raumgeschwindigkeitskomponenten von Wega (U, V, W) = (-16,1 ± 0,3, -6,3 ± 0,8, -7,7 ± 0,3) km/s, was einer Netto-Raumgeschwindigkeit von 19 km/s entspricht. Die radiale Komponente dieser Geschwindigkeit - in Richtung Sonne - beträgt -13,9 km/s, während die transversale Geschwindigkeit 9,9 km/s beträgt. Obwohl Wega gegenwärtig nur der fünfthellste Stern am Nachthimmel ist, wird der Stern langsam heller, da er sich durch die Eigenbewegung der Sonne nähert. Wega wird sich der Sonne schätzungsweise in 264.000 Jahren in einer Perihel-Entfernung von 13,2 ly (4,04 pc) am nächsten kommen. ⓘ
Aufgrund der kinematischen Eigenschaften dieses Sterns scheint er zu einer Sternvereinigung namens Castor Moving Group zu gehören. Wega ist jedoch möglicherweise viel älter als diese Gruppe, so dass die Zugehörigkeit ungewiss bleibt. Diese Gruppe umfasst etwa 16 Sterne, darunter Alpha Librae, Alpha Cephei, Castor, Fomalhaut und Wega. Alle Mitglieder der Gruppe bewegen sich in nahezu dieselbe Richtung mit ähnlichen Raumgeschwindigkeiten. Die Zugehörigkeit zu einer sich bewegenden Gruppe deutet auf einen gemeinsamen Ursprung dieser Sterne in einem offenen Sternhaufen hin, der inzwischen gravitativ ungebunden ist. Das geschätzte Alter dieser sich bewegenden Gruppe beträgt 200 ± 100 Millionen Jahre, und sie haben eine durchschnittliche Raumgeschwindigkeit von 16,5 km/s. ⓘ
Magnetfeld
2009 wurde von französischen Astronomen mit dem stellaren Spektropolarimeter NARVAL des Bernard-Lyot-Teleskops ein Magnetfeld nachgewiesen. Im Spektrum der Wega fanden sie den Zeeman-Effekt. Dabei werden die Spektrallinien durch den Einfluss des Magnetfeldes aufgespalten. ⓘ
Die Stärke des Magnetfelds der Wega liegt mit etwa 50 Mikro-Tesla zwischen dem der Erde und dem der Sonne. ⓘ
Mögliches Planetensystem
| Begleiter (in der Reihenfolge vom Stern aus) |
Masse | Semimajorachse (AU) |
Periode der Umlaufbahn (Tage) |
Exzentrizität | Neigung | Radius |
|---|---|---|---|---|---|---|
| b (unbestätigt) | ≥21.9±5.1 M🜨 | 0.04555±0.00053 | 2.42977±0.00016 | 0.25±0.15 | — | — |
| Trümmerscheibe | 86-815 AE | 6.2?° | — | |||
Infrarot-Überschuss
Eines der ersten Ergebnisse des Infrarot-Astronomie-Satelliten (IRAS) war die Entdeckung eines überschüssigen Infrarot-Flusses von Wega, der über das hinausgeht, was man von dem Stern selbst erwarten würde. Dieser Überschuss wurde bei Wellenlängen von 25, 60 und 100 μm gemessen und kam aus einem Winkelradius von 10 Bogensekunden (10″) um den Stern herum. Bei der gemessenen Entfernung der Wega entsprach dies einem tatsächlichen Radius von 80 Astronomischen Einheiten (AE), wobei eine AE der durchschnittliche Radius der Erdumlaufbahn um die Sonne ist. Es wurde vorgeschlagen, dass diese Strahlung von einem Feld umlaufender Teilchen mit einer Größe in der Größenordnung von einem Millimeter stammt, da alles, was kleiner ist, schließlich durch den Strahlungsdruck aus dem System entfernt oder durch den Poynting-Robertson-Widerstand in den Stern gezogen würde. Letzteres ist das Ergebnis des Strahlungsdrucks, der eine wirksame Kraft erzeugt, die sich der Umlaufbewegung eines Staubteilchens entgegenstellt und es dazu bringt, sich spiralförmig nach innen zu bewegen. Dieser Effekt ist bei winzigen Teilchen, die sich näher am Stern befinden, am stärksten ausgeprägt. ⓘ
Spätere Messungen von Wega bei 193 μm ergaben einen geringeren Fluss als erwartet für die vermuteten Teilchen, was darauf hindeutet, dass sie eher in der Größenordnung von 100 μm oder weniger liegen müssen. Um diese Menge an Staub in der Umlaufbahn um die Wega aufrechtzuerhalten, wäre eine kontinuierliche Quelle für den Nachschub erforderlich. Ein vorgeschlagener Mechanismus zur Aufrechterhaltung des Staubs war eine Scheibe aus zusammengewachsenen Körpern, die gerade zu einem Planeten kollabieren. Modelle, die an die Staubverteilung um die Wega angepasst wurden, zeigen, dass es sich um eine kreisförmige Scheibe mit einem Radius von 120 Astronomischen Einheiten handelt, wenn man sie fast vom Pol aus betrachtet. Darüber hinaus befindet sich im Zentrum der Scheibe ein Loch mit einem Radius von nicht weniger als 80 AE. ⓘ
Nach der Entdeckung eines Infrarotexzesses um Wega wurden weitere Sterne gefunden, die eine ähnliche Anomalie aufweisen, die auf Staubemission zurückzuführen ist. Bis zum Jahr 2002 wurden etwa 400 dieser Sterne gefunden, die als "Wega-ähnliche" oder "Wega-Exzess"-Sterne bezeichnet werden. Es wird vermutet, dass diese Sterne Hinweise auf die Entstehung des Sonnensystems liefern können. ⓘ
Trümmerscheiben
Bis 2005 hatte das Weltraumteleskop Spitzer hochauflösende Infrarotbilder des Staubs um die Wega erstellt. Es zeigte sich, dass er sich bei einer Wellenlänge von 24 μm auf 43″ (330 AE), bei 70 μm auf 70″ (543 AE) und bei 160 μm auf 105″ (815 AE) ausdehnt. Diese viel breiteren Scheiben waren kreisförmig und frei von Klumpen, mit Staubpartikeln von 1-50 μm Größe. Die geschätzte Gesamtmasse dieses Staubs beträgt das 3×10-3-fache der Masse der Erde (etwa 7,5-mal so viel wie der Asteroidengürtel). Die Erzeugung des Staubs würde Kollisionen zwischen Asteroiden in einer Population voraussetzen, die dem Kuipergürtel um die Sonne entspricht. Daher ist es wahrscheinlicher, dass der Staub von einer Trümmerscheibe um die Wega stammt und nicht von einer protoplanetaren Scheibe, wie früher angenommen wurde. ⓘ
Die innere Grenze der Trümmerscheibe wurde auf 11″±2″, also 70-100 AE, geschätzt. Die Staubscheibe entsteht, wenn der von der Wega ausgehende Strahlungsdruck Trümmer aus Kollisionen mit größeren Objekten nach außen drückt. Für eine kontinuierliche Produktion der im Laufe von Wegas Leben beobachteten Staubmenge wäre jedoch eine enorme Ausgangsmasse erforderlich, die schätzungsweise das Hundertfache der Masse des Jupiters beträgt. Daher ist es wahrscheinlicher, dass die Staubscheibe durch einen relativ jungen Zerfall eines mittelgroßen (oder größeren) Kometen oder Asteroiden entstanden ist, der dann durch Kollisionen zwischen den kleineren Komponenten und anderen Körpern weiter zersplittert ist. Diese staubige Scheibe wäre auf der Zeitskala des Sternalters relativ jung und wird schließlich entfernt werden, wenn nicht weitere Kollisionsereignisse mehr Staub liefern. ⓘ
Beobachtungen, zunächst mit dem Palomar Testbed Interferometer von David Ciardi und Gerard van Belle im Jahr 2001 und später bestätigt mit dem CHARA-Array auf dem Mount Wilson im Jahr 2006 und dem Infrared Optical Telescope Array auf dem Mount Hopkins im Jahr 2011, ergaben Hinweise auf ein inneres Staubband um Wega. Dieser exozodiakale Staub, der innerhalb von 8 AE um den Stern entsteht, könnte ein Hinweis auf dynamische Störungen innerhalb des Systems sein. Dies könnte durch ein intensives Bombardement von Kometen oder Meteoriten verursacht werden und ein Hinweis auf die Existenz eines Planetensystems sein. ⓘ
Mögliche Planeten
Beobachtungen des James-Clerk-Maxwell-Teleskops im Jahr 1997 zeigten eine "längliche helle Zentralregion", die bei 9″ (70 AE) nordöstlich von Wega ihren Höhepunkt erreichte. Es wurde vermutet, dass es sich dabei entweder um eine Störung der Staubscheibe durch einen Planeten oder um ein Objekt handelt, das sich in einer Umlaufbahn befindet und von Staub umgeben ist. Die Aufnahmen des Keck-Teleskops schlossen jedoch einen Begleiter bis zur Größenordnung 16 aus, was einem Körper mit mehr als der 12-fachen Masse des Jupiters entsprechen würde. Astronomen des Gemeinsamen Astronomiezentrums auf Hawaii und der UCLA vermuteten, dass das Bild auf ein Planetensystem hinweisen könnte, das sich noch in der Entstehung befindet. ⓘ
Die Bestimmung der Art des Planeten war nicht einfach; in einer Arbeit aus dem Jahr 2002 wurde die Hypothese aufgestellt, dass die Klumpen von einem Planeten mit etwa Jupitermasse auf einer exzentrischen Umlaufbahn verursacht werden. Der Staub würde sich in Bahnen sammeln, die Resonanzen mit diesem Planeten bei mittlerer Bewegung aufweisen - wobei ihre Umlaufzeiten ganzzahlige Bruchteile der Periode des Planeten bilden - und so die Klumpenbildung verursachen. ⓘ
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Im Jahr 2003 wurde die Hypothese aufgestellt, dass diese Klumpen durch einen Planeten mit etwa Neptun-Masse verursacht werden könnten, der im Laufe von 56 Millionen Jahren von 40 auf 65 AE gewandert ist - eine Umlaufbahn, die groß genug ist, um die Bildung kleinerer Gesteinsplaneten in der Nähe von Wega zu ermöglichen. Die Wanderung dieses Planeten würde wahrscheinlich eine Gravitationswechselwirkung mit einem zweiten, massereicheren Planeten auf einer kleineren Umlaufbahn erfordern. ⓘ
Mit Hilfe eines Koronagraphen am Subaru-Teleskop auf Hawaii konnten die Astronomen 2005 die Größe eines Planeten, der die Wega umkreist, weiter eingrenzen, so dass er nicht mehr als das 5-10-fache der Masse des Jupiters hat. Die Frage nach möglichen Klumpen in der Trümmerscheibe wurde 2007 mit neueren, empfindlicheren Instrumenten des Plateau de Bure Interferometers erneut untersucht. Die Beobachtungen zeigten, dass der Trümmerring glatt und symmetrisch ist. Es wurden keine Anzeichen für die früher gemeldeten Flecken gefunden, was Zweifel an dem vermuteten Riesenplaneten aufkommen ließ. Die glatte Struktur wurde in Folgebeobachtungen von Hughes et al. (2012) und dem Herschel-Weltraumteleskop bestätigt. ⓘ
Obwohl ein Planet um Wega noch nicht direkt beobachtet wurde, kann die Existenz eines Planetensystems noch nicht ausgeschlossen werden. So könnte es kleinere, terrestrische Planeten geben, die näher am Stern kreisen. Die Neigung der Planetenbahnen um Wega ist wahrscheinlich eng an der Äquatorebene dieses Sterns ausgerichtet. ⓘ
Aus der Perspektive eines Beobachters auf einem hypothetischen Planeten um die Wega würde die Sonne als schwacher Stern mit einer Größe von 4,3 Magnituden im Sternbild Columba erscheinen. ⓘ
Im Jahr 2021 wurde in einer Arbeit, in der 10 Jahre Spektren der Wega analysiert wurden, ein 2,43-Tage-Signal um die Wega entdeckt, das statistisch gesehen mit einer Wahrscheinlichkeit von nur 1 % ein falsches Signal darstellt. Anhand der Amplitude des Signals schätzten die Autoren eine minimale Masse von 21,9±5,1 Erdmassen, aber angesichts der sehr schrägen Rotation der Wega selbst von nur 6,2° aus Sicht der Erde könnte der Planet auch auf diese Ebene ausgerichtet sein, was ihm eine tatsächliche Masse von 203±47 Erdmassen bescheren würde. Die Forscher entdeckten auch ein schwaches 196,4+1,6
-1,9-Tage-Signal, das einer Masse von 80±21 Erdmassen (740±190 bei 6,2° Inklination) entsprechen könnte, aber zu schwach ist, um mit den verfügbaren Daten als echtes Signal zu gelten. ⓘ
Etymologie und kulturelle Bedeutung
Der Name leitet sich vermutlich von dem arabischen Begriff Al Nesr al Waki النسر الواقع ab, der im Sternkatalog Al Achsasi al Mouakket auftaucht und ins Lateinische als Vultur Cadens, "der fallende Adler/Geier", übersetzt wurde. Das Sternbild wurde im alten Ägypten als Geier und im alten Indien als Adler oder Geier dargestellt. Der arabische Name tauchte dann in der westlichen Welt in den Alfonsinischen Tafeln auf, die zwischen 1215 und 1270 im Auftrag von König Alfons X. erstellt wurden. In den mittelalterlichen Astrolabien Englands und Westeuropas wurden die Namen Wega und Alvaca verwendet und das Sternbild und Altair als Vögel dargestellt. ⓘ
Bei den nordpolynesischen Völkern war Wega als whetu o te tau, der Jahresstern, bekannt. Eine Zeit lang markierte er den Beginn des neuen Jahres, wenn der Boden für die Aussaat vorbereitet wurde. Später wurde diese Funktion von den Plejaden übernommen. ⓘ
Die Assyrer nannten diesen Polarstern Dayan-same, den "Richter des Himmels", während er im Akkadischen Tir-anna, "Leben des Himmels", hieß. In der babylonischen Astronomie war Wega möglicherweise einer der Sterne mit dem Namen Dilgan, "der Bote des Lichts". Für die alten Griechen wurde das Sternbild Lyra aus der Harfe des Orpheus gebildet, deren Griff die Wega war. Im Römischen Reich richtete sich der Beginn des Herbstes nach der Stunde, in der Wega unter dem Horizont unterging. ⓘ
Im Chinesischen bezieht sich 織女 (Zhī Nǚ), was so viel wie "Webendes Mädchen" bedeutet, auf eine Sterngruppe bestehend aus Wega, ε Lyrae und ζ1 Lyrae. Folglich lautet der chinesische Name für Wega 織女一 (Zhī Nǚ yī, englisch: the First Star of Weaving Girl). In der chinesischen Mythologie gibt es eine Liebesgeschichte von Qixi (七夕), in der Niulang (牛郎, Altair) und seine beiden Kinder (β Aquilae und γ Aquilae) von ihrer Mutter Zhinü (織女, wörtlich "Weberin", Vega) getrennt werden, die sich auf der anderen Seite des Flusses, der Milchstraße, befindet. An einem Tag im Jahr, am siebten Tag des siebten Monats des chinesischen Lunisolarkalenders, schlagen Elstern eine Brücke, damit Niulang und Zhinü für eine kurze Begegnung wieder zusammenkommen können. Auch das japanische Tanabata-Fest, bei dem Wega als Orihime (織姫) bekannt ist, basiert auf dieser Legende. ⓘ
Im Zoroastrismus wurde Vega manchmal mit Vanant in Verbindung gebracht, einer kleineren Gottheit, deren Name "Eroberer" bedeutet. ⓘ
Das indigene Volk der Boorong im nordwestlichen Victoria, Australien, nannte ihn Neilloan, "der fliegende Kredit". ⓘ
Im Srimad Bhagavatam sagt Shri Krishna zu Arjuna, dass er unter den Nakshatras Abhijit ist, was auf die glückverheißende Wirkung dieses Nakshatras hinweist. ⓘ
Die Astrologen des Mittelalters zählten Wega zu den Behen-Sternen und brachten ihn mit Chrysolith und Winterbohnenkraut in Verbindung. Cornelius Agrippa führte sein kabbalistisches Zeichen 
unter Vultur cadens, einer wörtlichen lateinischen Übersetzung des arabischen Namens. In mittelalterlichen Sternkarten wurden auch die alternativen Namen Waghi, Vagieh und Veka für diesen Stern aufgeführt. ⓘ
W. H. Audens Gedicht "A Summer Night (to Geoffrey Hoyland)" von 1933 beginnt bekanntlich mit dem Verspaar "Out on the lawn I lie in bed,/Vega conspicuous overhead". ⓘ
Vega war der erste Star, nach dem ein Auto benannt wurde, und zwar die französische Facel Vega-Reihe von 1954 an. In Amerika brachte Chevrolet 1971 den Vega auf den Markt. Weitere Fahrzeuge, die nach Vega benannt wurden, sind das Vega-Trägersystem der ESA und das Vega-Flugzeug von Lockheed. ⓘ
Sowohl im Film als auch im Roman Contact von Carl Sagan wird eine außerirdische Botschaft aus der Umgebung der Wega empfangen, die Anweisungen zum Bau einer überlichtschnellen Transportmaschine enthält. ⓘ
System
Durch Infrarotmessungen weiß man, dass es Materieansammlungen um Wega gibt. Wega war der erste Stern (1983), um den man eine Staubscheibe entdeckte. ⓘ
Kultur und Literatur
In der chinesischen Liebesgeschichte vom Kuhhirten und der Weberin, die alljährlich in China als Qixi und in Japan als Tanabata gefeiert wird, ist Wega der „Stern der Weberin“ (chinesisch 織女星 / 织女星, Pinyin Zhīnǚ Xīng, jap. shokujo-sei bzw. 織姫星, Orihime-boshi), die durch den „Himmelsfluss“ (Milchstraße) vom Kuhhirten (Altair) getrennt ist. ⓘ
In zahlreichen Titeln speziell osteuropäischer Science-Fiction wird die Wega als Sehnsuchtsziel irdischer Raumfahrer oder als Sitz außerirdischer Zivilisationen thematisiert. So hat der Protagonist der Romanreihe Menschen wie Götter eine Liebesaffäre mit einem Wesen von einer Wega-Welt. ⓘ
Invasion von der Wega (Originaltitel The Invaders) ist eine US-amerikanische Science-Fiction-Serie der 1960er/70er-Jahre. ⓘ
In den ersten sechs Folgen der Hörspielserie Commander Perkins von 1976–78 spielt der achte Planet der Wega die Hauptwelt der Serie. Vorlage ist die Serie Perry Rhodan, in der Wega ein System von 42 Planeten besitzt und die auch den achten Planeten der Wega als eine Romangrundlage sah. ⓘ
In der 16. Folge der Jan Tenner Hörspielserie von 1984 landet Jan Tenner auf dem fünften Planeten des Wega-Systems und rettet entführte Kinder. ⓘ
Die männliche Hauptperson Adam Bates aus dem Roman Adam und Lisa (1986) von Myron Levoy behauptet, er stamme vom Planeten Wega X. Es ist sein Versuch, seine schlimme Kindheit zu vergessen, in der er von seinem Vater mit einer Kette misshandelt wurde. ⓘ
Im 1997 verfilmten Roman Contact von Carl Sagan wird ein verschlüsseltes Radiosignal, das den Bauplan einer Transport-Maschine enthält, aus der Richtung der Wega empfangen. Die im Film von Jodie Foster gespielte Protagonistin Eleanor „Ellie“ Arroway reist mit einer nach diesem Plan gebauten Maschine zum Wega-System. ⓘ
Es gibt eine im März 2011 gegründete Celestial Rock Band aus den USA mit dem Namen Signals to Vega. ⓘ
Das japanische Kartenspiel Yu-gi-oh enthält eine Karte für die Wega. ⓘ