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KEPLER
Die innere Rotation von Riesensternen
Redaktion / Pressemitteilung der Katholieke Universiteit Leuven
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12. Dezember 2011

Das NASA-Weltraumteleskop Kepler kennen die meisten nur durch seine Erfolge bei der Suche nach extrasolaren Planeten. Das Teleskop misst winzige Helligkeitsschwankungen von Sternen, die durch Planetentransits entstehen. Die Empfindlichkeit Keplers ermöglicht den Astronomen aber auch einen Blick in das Innere von fernen Sonnen.

Roter Riese

Mit Hilfe von Kepler gelang Astronomen nun ein Blick ins Innere von Riesensternen. Bild: Paul G. Beck, KU. Leuven

Einem internationalen Team von Astronomen um Paul Beck, Doktorand an der Universität Löwen in Belgien, gelang jetzt ein Blick tief in das Innere alternder Sterne. Die Forscher entdeckten dabei, dass die Kerne dieser Sterne mindestens zehnmal schneller rotieren als ihre Oberfläche, die etwa ein Jahr für eine vollständige Umdrehung benötigt. Der Nachweis, dass sich der Kern deutlich schneller dreht, gelang durch Messungen mit dem NASA-Weltraumteleskop Kepler. Über ihre Untersuchung berichteten die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Nature

Für ihre Untersuchung analysierten die Astronomen Wellen, die durch Sterne laufen und sich an der Oberfläche durch rhythmische Helligkeitsvariationen bemerkbar machen. Mit Hilfe dieser auch Asteroseismologie genannten Technik lassen sich Details im Aufbaus der Sterne analysieren, die normalerweise unter ihrer Oberfläche verborgen bleiben würden.

Unterschiedliche Wellen durchlaufen unterschiedliche Bereiche des Sterns und ein sorgfältiger Vergleich ergab nicht nur den Beweis für eine Rotation der fernen Sonnen, sondern auch dass die Rotationsrate zunimmt, je mehr man sich dem Kern nähert. "Es ist das Herz des Sterns, das bestimmt, wie sich selbiger entwickelt", so Paul Beck, "und zu verstehen wie der Stern in seinem tiefen Inneren rotiert hilft uns zu verstehen wie Sterne, ähnlich unserer Sonne altern."

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Die Sterne, die die Astronomen mit Kepler ins Visier nahmen, sind sogenannte Rote Riesen. Sie befinden sind in einem Entwicklungsstadium, das unsere Sonne in etwa fünf Milliarden Jahren erreichen wird. Auf dem Weg dorthin, expandiert die Sternhülle auf etwa die fünffache Größe und kühlt dabei ab, so dass sie rötlich erscheint. Gleichzeitig kontrahiert der Kern. Während dieser Entwicklungen verändern die verschiedenen Bereiche im Stern ihre Drehgeschwindigkeit, ähnlich einem Eiskunstläufer der eine Pirouette ausführt: Zieht er seine Arme an, dreht er sich schneller, streckt er die Arme aus, wird er langsamer. Analog dazu verlangsamt sich die Rotation der expandierenden Sternhülle, während der Kern beschleunigt.

Das Weltraumteleskop Kepler wurde eigentlich konzipiert, um planetare Transits, also das Vorüberziehen von Planeten vor der Scheibe einer fernen Sonne, aufzuspüren (astronews.com berichtete). Dazu muss es aber in der Lage sein, schon geringste Helligkeitsvariationen zu messen. Es eignet sich daher auch, um kleinste Änderungen der Sterne selbst zu verfolgen. Der nachgewiesene Effekt der Rotation ist dabei so klein, dass er erst nach zwei Jahren beinahe ununterbrochener Messungen mit Kepler nachweisbar war.

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siehe auch
Kepler: Echos aus dem Kern eines Roten Riesen - 6. April 2011
Astroseismologie: Beobachtungen im Inneren eines pulsierenden Sterns - 21. Mai 2002
Astroseismologie: Der Sound von Alpha Centauri A - 29. Juni 2001
Links im WWW
Katholieke Universiteit Leuven - Astronomisches Institut
Fast Core Rotation in Red Giant Stars (Youtube-Video)
Kepler, Seite der NASA
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