Home  |  Nachrichten  | Frag astronews.com  | Bild des Tages  |  Kalender  | Glossar  |  Links  | Forum  | Über uns    
astronews.com  
Nachrichten

astronews.com
astronews.com

Der deutschsprachige Onlinedienst für Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt

Home  : Nachrichten : Forschung : Artikel [ Druckansicht ]

 
KEPLER
Sternoberfläche in Bewegung
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Wien
astronews.com
20. September 2011

Bei der Fahndung nach Planeten um ferne Sonnen stößt das Weltraumteleskop Kepler manchmal auch auf andere interessante astronomische Phänomene: So nutzten Wissenschaftler der Universität Wien das Teleskop zum Nachweis ganz bestimmter Schwingungen der Oberfläche eines Sterns, die ihnen einiges über den inneren Aufbau der fernen Sonne verraten.

Kepler

Das Weltraumteleskop Kepler der NASA. Bild: NASA / Kepler Mission / Wendy Stenzel

In der Hülle der Sonne brodelt es. Verantwortlich dafür ist die Energie, die im Inneren des Sterns durch Kernfusion erzeugt wird. Will die Energie nach außen, kann aber nicht schnell genug durch die Sternmaterie an die Oberfläche dringen, bringt sie diese "zum Kochen". Derartig angeregte sonnenähnliche Pulsationen wurden nun von einem Forscherteam um Victoria Antoci vom Institut für Astronomie der Universität Wien auch bei einem anderen Stern nachgewiesen. Dies gelang mit Hilfe des Weltraumteleskops Kepler bei HD 187547, einem Stern, der deutlich heißer als die Sonne ist. Die Astronomen veröffentlichten ihre Ergebnisse unlängst in der Wissenschaftszeitschrift Nature.

Die Schwingungen von Sternen können zu periodischen Helligkeitsschwankungen führen und den Astronomen einiges über das Innere der Sterne verraten. Dieser Zweig der Astronomie, die sogenannte Asteroseismologie, funktioniert dabei ähnlich wie die seismische Erforschung des Erdinneren: Die Frequenzen seismischer Wellen sind von Masse und Aufbau eines Körpers abhängig und erlauben dadurch dessen innere Struktur tomografisch zu reproduzieren.

Periodische Schwingungen in Sternen werden durch verschiedene Mechanismen aufrecht gehalten. In der Sonne ist es das "Brodeln" (die Konvektion) in den äußeren Sternschichten, vergleichbar mit kochendem Wasser und dem dadurch hörbaren Geräusch des Kochtopfes. In Sternen mit der 1,5-fachen Sonnenmasse und mehr ist es der sogenannte Kappa-Mechanismus, der periodische Pulsationen anregt. "Dieser Prozess funktioniert ähnlich wie eine Wärmekraftmaschine oder ein Dieselmotor", vergleicht Antoci das Prinzip.

Werbung

Durch jahrzehntelange Erforschung von Sonnenoszillationen ist bekannt, dass die Energie in den äußeren 30 Prozent des Sonnenradius durch Konvektion und in den darunterliegenden Schichten durch Strahlung transportiert wird. Besitzt ein Stern doppelt so viel Masse, ist nur noch etwa ein Prozent der Hülle konvektiv. Die im Kern entstehende Energie wird auch in diesem Fall bis zur äußeren Schale durch Strahlung transportiert. Sterne noch größerer Masse sollten gar keine konvektive Hülle mehr besitzen. Ab wann diese genau verschwindet, ist aufgrund der extremen physikalischen Verhältnisse bislang unbekannt.

Eine Möglichkeit, dies zu erforschen, ist die asteroseismologische Untersuchung von sogenannten Delta-Scuti-Sternen. Diese Sterne liegen in jenem Massebereich, in dem die konvektive Hülle verschwindet. Sie zeigen periodische Lichtveränderungen, die auf die durch den Kappa-Mechanismus angetriebenen Pulsationen zurückzuführen sind. "Seit mehr als zehn Jahren wird vorhergesagt, dass trotz der geringen Tiefe der konvektiven Hülle von nur einem Prozent die Konvektion in Delta-Scuti-Sternen energetisch genug vonstattengeht, um auch sonnenähnliche Pulsationen anzuregen. Jetzt ist uns der Beweis gelungen", freut sich Antoci.

Im Rahmen ihrer Doktorarbeit untersuchte die junge Astronomin Hunderte vom Kepler-Weltraumteleskop der NASA beobachtete Sterne nach Spuren von sonnenähnlichen Oszillationen und wurde fündig: Der Delta-Scuti-Stern mit dem Namen HD 187547 ist der erste Vertreter dieser Gruppe, der beide Arten von Oszillationen zeigt. "Mit HD 187547 haben wir ein ideales Objekt gefunden, um unterschiedlichste Prozesse und deren Wechselwirkungen unter extremen physikalischen Bedingungen zu untersuchen", sagt Gerald Handler vom Nikolaus Kopernikus Center in Warschau, der die Doktorarbeit von Antoci betreut.

Durch die Untersuchung sind nun erstmals Aussagen über die tatsächliche Tiefe der äußeren Konvektionsschicht möglich, ebenso wie eine Kalibration der Konvektionsmodelle in diesem Temperaturbereich. Zudem lässt sich durch das Vorhandensein zweier verschiedener Arten von Sternschwingungen der innere Aufbau von HD 187547 mit bisher unerreichter Genauigkeit modellieren.

Das Wissenschaftler stellten auch fest, dass HD 187547 abnorme Häufigkeiten bestimmter chemischer Elemente an seiner Oberfläche aufweist, was höchstwahrscheinlich mit einer langsamen Rotation des Sterns in Zusammenhang steht. Dabei sinken schwerere Elemente in die Tiefe und werden so unbeobachtbar, was zu einer entsprechenden Unterhäufigkeit im Sternspektrum führt. Leichte Elemente dagegen werden nach oben getrieben und zeigen eine Überhäufigkeit. Dieser physikalische Prozess ist als Diffusion bekannt und in Sternen wie HD 187547 noch nicht zur Gänze verstanden.

Forum
Sternoberfläche in Bewegung. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Astroseismologie: Beobachtungen im Inneren eines pulsierenden Sterns - 21. Mai 2002
Links im WWW
Universität Wien
Kepler, Seite der NASA
In sozialen Netzwerken empfehlen
 
Werbung
Werbung
astronews.com 
Nachrichten Forschung | Raumfahrt | Sonnensystem | Teleskope | Amateurastronomie
Übersicht | Alle Schlagzeilen des Monats | Missionen | Archiv
Weitere Angebote Frag astronews.com | Forum | Bild des Tages | Newsletter
Kalender Sternenhimmel | Startrampe | Fernsehsendungen | Veranstaltungen
Nachschlagen AstroGlossar | AstroLinks
Info RSS-Feeds | Soziale Netzwerke | astronews.com ist mir was wert | Werbung | Kontakt | Suche
Impressum | Nutzungsbedingungen | Datenschutzerklärung
     ^ Copyright Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999-2017. Alle Rechte vorbehalten.  W3C

© astronews.com / Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999 - 2017
Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit Genehmigung.


URL dieser Seite: http://www.astronews.com/news/artikel/2011/09