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Die Sternflecken eines Roten Riesen
Redaktion
/ Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP)
astronews.com
20. Oktober 2015
Mithilfe der robotischen STELLA-Teleskope auf Teneriffa
haben Wissenschaftler erstmals das Wachsen und Verschwinden riesiger
Sternflecken auf dem Roten Riesenstern XX Tri über einen Zeitraum von sechs
Jahren verfolgen können. Die Variabilität der Flecken weist auf einen
Magnetzyklus des Sterns hin, der mit dem der Sonne vergleichbar ist, jedoch
deutlich stärker ausfällt.
Ausschnitt aus einer Zeitreihe von
Doppler-Aufnahmen, die Sternflecken an den Polen
des Sterns XX Tri sowie einige kleinere Flecken
am Äquator zeigt. Über den Beobachtungszeitraum
von sechs Jahren ist eine systematische
Veränderung ihrer Verteilung und Morphologie
erkennbar.
Bild: A. Künstler, T. A. Carroll und K.
G. Strassmeier, Leibniz-Institut für Astrophysik
Potsdam (AIP) [Gesamtansicht] |
Generell ist es nicht möglich, die Oberfläche von anderen Sternen als unserer
Sonne direkt abzubilden. Ausgefeilte mathematische Methoden und
Beobachtungstechniken wurden entwickelt, um Sternoberflächen indirekt
aufzulösen. Diese Technik, "Doppler Imaging" oder "Doppler-Tomographie" genannt,
ist die am weitesten fortgeschrittene Methode zur Untersuchung von Sternen.
Um die Sternoberfläche nicht nur abzubilden, sondern auch ihre Entwicklung zu
rekonstruieren, werden Zeitreihen hoch aufgelöster Spektren mehrerer
Sternrotationen benötigt. Solche spektroskopischen Abtastungen des Roten
Riesensterns XX Tri ermöglichte nun erstmals das robotische Teleskop STELLA auf
Teneriffa. Der Stern mit einer Rotationsperiode von 24 Tagen ist bekannt für
einen Superfleck mit einer Ausdehnung von 12 mal 20 Sonnenradien.
Dank der sechsjährigen kontinuierlichen Beobachtung konnte nun die
Entwicklung der Sternoberfläche rekonstruiert werden. Insgesamt wurden zwischen
Juli 2006 und April 2012 667 Spektren gewonnen und zu einem Film zusammengefügt,
der 86 Rotationsperioden des Sterns zeigt. Dargestellt ist dabei die
Sternoberfläche in drei verschiedenen Projektionen: eine sphärische Projektion
im Größenvergleich zur Sonne ("real view"), eine Mercator-Projektion bei der die
gesamte Oberfläche sichtbar ist und eine Sicht auf die Rotationsachse ("pole-on
view").
Der Film zeigt die Verteilung der Sternflecken auf XX Tri und ihre sich
ständig verändernde Morphologie, wie Fragmentierung und Verschmelzung von
Flecken auf unterschiedlichen Zeitskalen. Sternflecken entstehen durch das
oberflächliche Auftauchen magnetischer Flussröhren, die ihren Ursprung im
inneren Dynamoprozess eines Sterns haben. Sie sind von astrophysikalischem
Interesse, da sie eng mit starken Magnetfeldern verbunden sind.
"Wir können unsere erste Anwendung als Prototyp für zukünftige Studien von
Sternzyklen betrachten. Sie erlaubt die Vorhersage magnetischer Aktivitätszyklen
auf drastisch kürzeren Zeitskalen als üblich," sagt Andreas Künstler, der
bereits während seiner Promotion am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam an
der Untersuchung von XX Tri gearbeitet hat. Die beobachtete Variabilität der
Flecken, so die Forscher, würde auf einen Magnetzyklus des Sterns hinweisen, der
mit dem der Sonne vergleichbar ist, jedoch deutlich stärker ausfällt.
STELLA, kurz für “STELLare Aktivität”, sind zwei vollrobotische
1,2-Meter-Teleskope am Teide Observatorium auf Teneriffa, die gemeinsam vom AIP
und dem Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) betrieben werden.
Auf einzigartige Weise kombinieren sie hochaufgelöste Spektroskopie und eine
Weitwinkelkamera. Keine Beobachter sind vor Ort. STELLA wurde am AIP gebaut und
ist ein langfristiges Projekt zur Beobachtungen der Aktivität von kühlen
Sternen.
Der Film ist als
Download auf den Seiten des Leibniz-Institut für Astrophysik
erhältlich.
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