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VLT
Sonnenähnliche Sterne immer rätselhafter
von Stefan Deiters
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7. Dezember 2009

Die Resultate einer gründlichen Untersuchung sonnenähnlicher Sterne mit Hilfe des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO bereiten Astronomen Kopfzerbrechen. Die neuen Daten deuten nämlich darauf hin, dass keine der Theorien, die zur Erklärung des ungewöhnlichen Verhaltens eines Teils dieser Sterne in Betracht gezogen wurden, tatsächlich in Frage kommt. Nun stehen die Forscher wieder am Anfang.

sonnenähnliche Sterne

Die letzten Phasen im Leben eines sonnenähnlichen Sterns: vom Roten Riesen zum Planetarischen Nebel. Bild: ESO/S. Steinhöfel

"Wir tappen wirklich im Dunkeln und in diesem Fall finden wir Astronomen dies einmal nicht gut," beschreibt Christine Nicholls vom australischen Mount Stromlo Observatory die Situation. "Wir haben nun den umfangreichsten Datensatz über diese Gruppe von sonnenähnlichen Sternen und was wir daraus ablesen können ist, dass alle unsere bisherigen Erklärungsversuche für ihr ungewöhnliches Verhalten falsch sind."

Das ungewöhnliche Verhalten betrifft etwa ein Drittel der sonnenähnlichen Sterne in der Milchstraße und in anderen Galaxien und beschäftigt die Forscher seit den 1930er Jahren. Sterne, die eine ähnliche Masse haben wie unsere Sonne, beenden ihr nukleares Leben als Weiße Zwerge. Vorher blähen sie sich aber noch einmal auf, werden röter und kühler und zu sogenannten Roten Riesensternen. Als solche zeigen sie starke periodische Helligkeitsschwankungen.

"Man nimmt an, dass diese Helligkeitsschwankungen durch 'stellare Pulsationen' ausgelöst werden", erklärt Nicholls. "Grob gesagt wächst und schrumpft ein Riesenstern dabei periodisch, er wird heller und wieder leuchtschwächer in regelmäßigen Abständen. Etwa ein Drittel dieser Sterne zeigt noch eine zusätzliche Periodizität, die sich über deutlich längere Zeiträume erstreckt, manchmal über bis zu fünf Jahre."

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Um nun die Ursache für diese sekundäre Periodizität herauszufinden, nahmen die Astronomen insgesamt 58 dieser Sterne in der Großen Magellanschen Wolke über einen Zeitraum von zweieinhalb Jahren genauer unter die Lupe. Sie verwendeten dazu den FLAMES/GIRAFFE-Spektrographen, der am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) montiert ist. Die Daten ergänzten sie durch Beobachtungen, die mit anderen Teleskopen gemacht wurden.

Mit Hilfe von so umfangreichem Datenmaterial lässt sich oft ein kosmisches Rätsel lösen oder die Zahl der möglichen Lösungen zumindest eingrenzen. In diesem Fall allerdings zeigten die Beobachtungen, dass alle Theorien, die man zur Erklärung der sekundären Periodizität entwickelt hatte, sich nicht mit den Daten vertragen. Die Suche nach einer Lösung beginnt damit faktisch von Neuem.

"Die neuen Daten haben gezeigt, dass Pulsationen kaum als Erklärung für die zusätzlichen Helligkeitsvariationen in Frage kommen", fasst Kollege Peter Wood zusammen, der das Forscherteam leitete. "Eine andere Erklärung für Helligkeitsänderungen wäre gewesen, dass sich der Stern in einem Doppelsternsystem befindet. Doch auch dies können wir nach den Beobachtungen ausschließen."

Das Team fand aber zumindest einen weiteren Hinweis: Was auch immer für das unerklärte Verhalten sorgt, es führt auch dazu, dass die Sterne Materie in Form von Klumpen oder einer expandierenden Scheibe ins All abstoßen. "Wir brauchen nun wirklich einen Sherlock Holmes um dieses frustrierende Rätsel zu lösen", so Nicholls. Die Forscher berichten über ihre Ergebnisse in zwei Fachartikeln, die in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society und im Astrophysical Journal erschienen sind.

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siehe auch
XMM-Newton: Auch andere Sterne haben einen Aktivitätszyklus - 12. Mai 2004
Sonnenähnliche Sterne: Am Puls von Beta Hydris - 31. Januar 2001
Links im WWW
Europäische Südsternwarte
Preprint des Fachartikels bei astro-ph (MNRAS)
Preprint des Fachartikels bei astro-ph (ApJ)
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