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ASTROSEISMOLOGIE
Der Sound von Alpha Centauri A
von Stefan Deiters
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29. Juni 2001

Eigentlich spüren die Genfer Astronomen mit Hilfe des CORALIE-Spektrometers in La Silla Planeten um fremde Sonnen auf. Jetzt entdeckten sie damit allerdings winzige Oszillationen des Sterns Alpha Centauri A, der nur rund vier Lichtjahre von der Sonne entfernt liegt. Der Stern pulsiert mit einer Periode von sieben Minuten - ganz ähnlich wie unsere Sonne.

Akustische Wellen
Akustische Wellen in einem sonnenähnlichen Stern. Darstellung: ESO

Erdbeben, die oft schlimme Verwüstungen auf der Erde anrichten können, sind für Geologen manchmal äußerst wertvolle Ereignisse: Durch das Verfolgen der seismischen Wellen erfahren die Forscher einiges über den Aufbau des Erdinneren. Und genauso kann man bei Sternen verfahren: Schon seit den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts versuchen Wissenschaftler aus Schallwellen im Inneren der Sonne Rückschlüsse auf den Aufbau unseres Zentralstern zu ziehen. Diese Wellen entstehen durch die brodelnde Hitze im Inneren der Sonne, werden an der Oberfläche reflektiert und sorgen so für Oszillationen.

Da die Sonne ein relativ normaler Stern ihrer Klasse ist, glauben Astronomen, dass es auf anderen sonnenähnlichen Sterne ähnliche Pulsationen geben muss. Doch um diese zu entdecken sind extrem genaue Messungen nötig. In den letzten Jahren machte dieses Astroseismologie genannte Forschungsgebiet jedoch erhebliche Fortschritte. Nun konnten zwei Wissenschaftler von Observatorium in Genf akustische Oszillationen bei unserem Nachbarstern Alpha Centaui A nachweisen.

Alpha Centauri A ist einer der hellsten Sterne am Sternenhimmel auf der Südhalbkugel und die der Erde am nächsten gelegene mit bloßem Auge erkennbare Sonne. Zudem dürfte es sich bei Alpha Centauri A um einen Art Zwilling unserer Sonne handeln, was ihn zu einem idealen Kandidaten für die Suche nach akustischen Oszillationen macht.

Die Genfer Astronomen beobachteten Alpha Centauri A mit Hilfe des CORALIE Spektrometers, das an das 1,2 Meter Leonard Euler Teleskop gekoppelt ist, welches auf dem Gelände des La Silla Observatoriums der ESO in Chile steht. CORALIE hat in den letzten Jahren vor allem durch die zahlreichen Entdeckungen von extrasolaren Planeten auf sich aufmerksam gemacht. Dabei versuchen die Forscher aus einem leichten Wackeln eines Sterns auf umlaufende Planeten zu schließen. Bei der Suche nach Oszillationen ist man auch an sehr kleinen Schwankungen interessiert: Die Oberfläche des Sterns bewegt sich periodisch nach Außen und Innen , was zu einem kleinen Geschwindigkeitsunterschied führt.

Die nunmehr aufgespürten Pulsationen sind winzig: Bei einem Stern mit einem Radius von 875.000 Kilometer machen sie nur Schwankungen der Oberfläche von rund 40 Metern aus. Nach fünf Beobachtungsnächsten waren sich die Astronomen aber sicher, dass sie Pulsationen wie auf der Sonne aufgespürt hatten - statt einer Frequenz von fünf Minuten wie auf der Sonne, ermittelten sie für Alpha Centauri A eine Periode von sieben Minuten. Dadurch wird es zukünftig möglich sein, deutlich bessere Modell über den inneren Aufbau von Alpha Centauri A zu erstellen.

Ein gewaltiger Fortschritt für die Astroseismologie wird die Installation des HARPS Spektrographen an das 3,6 Meter Teleskop in La Silla sein. Damit werden auch Sterne zugänglich, die Hundert Mal leuchtschwächer sind als die, die mit CORALIE beobachtet werden können. Obwohl HARPS hauptsächlich extrasolare Planeten suchen soll, stehen auch astroseismologische  Beobachtungen von rund hundert sonnenähnlichen Sternen auf dem Programm.

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