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Ferner Stern schwingt sonnenähnlich
Redaktion
/ Pressemitteilung des Astrophysikalischen Instituts Potsdam
astronews.com
10. Februar 2010
Ein internationales Team von Astronomen hat seismische Schwingungen bei
einem Stern gemessen, wie sie auch auf der Sonne vorkommen. Allerdings
zeigten sich auch deutliche Unterschiede zwischen unserem Heimatstern und EK
Eridani im Sternbild Eridanus. So scheint sich der Stern erheblich langsamer
um die eigene Achse zu drehen als die Sonne.
Das 3,6-Meter Teleskop der ESO im chilenischen
La Silla. Foto:
ESO / C. Madsen |
Ein internationales Team von Astronomen der Europäischen
Südsternwarte (ESO), der Universität von Sydney und des
Astrophysikalischen Instituts Potsdam (AIP), hat seismische Schwingungen
bei einem Stern gemessen, wie man sie auch von der Sonne kennt. Der
Stern, der mit dem HARPS-Spektrographen am 3,6-Meter-Teleskop der ESO in
La Silla in Chile beobachtet wurde, ist eine kühlere Sonne mit Flecken
im Sternbild Eridanus.
Besonders überrascht haben die Entdecker, dass die beobachtete
Schwingungsamplitude von EK Eridani nur ein Drittel von dem beträgt, was
Astronomen aus Hochrechnungen von Sonnenmodellen eigentlich erwartet haben. Das
könnte bedeuten, dass das Sternmagnetfeld einen stark stabilisierenden Effekt
auf die Form des Sterns hat. Ist das Magnetfeld nahezu dipolförmig, werden
kurzwellige Schwingungen begünstigt.
Sollte diese Erklärung zutreffen, so könnte sie tiefgreifende Auswirkungen
auf das zukünftige Verständnis von Sternstrukturen, magnetischen Aktivitäten und
möglicherweise auch auf die Sternentwicklung von kühlen Zwergsternen wie der
Sonne haben. Leider war es mit den bei der Messung gewonnenen Daten nicht
möglich, individuelle Schwingungsfrequenzen für EK Eridani aufzulösen, so wie es
die Helioseismologie bei der Sonne vermag. Die Messungen ergaben eine
Geschwindigkeits-Amplitude von nur 15 Zentimeter pro Sekunde (cm/s) für die
Gesamtheit dieser Schwingungen, deren Periode rund 50 Minuten beträgt.
Gleichzeitig zu den Messungen mit HARPS wurde EK Eridani auch mit einem
robotischen, photoelektrischen Teleskop des AIP in Arizona beobachtet. Die
Analyse dieser über 30 Jahre hinweg gewonnenen Daten brachte neue Erkenntnisse,
die auf eine Veränderlichkeit der Sternhelligkeit und damit auf eine Periode des
Sternes von 309 Tagen führen. Das ist die bisher längste bekannte photometrische
Periode eines Sterns mit Flecken.
Dennoch deutet die Dipolstruktur der magnetischen Aktivität auf der
Sternoberfläche an, dass diese Periode noch verdoppelt werden muss, um die
eigentliche Periode der Oberflächenrotation zu erhalten; also 618 Tage. Zum
Vergleich: Die Sonne rotiert in nur 27 Tagen einmal um ihre Achse und oszilliert
hauptsächlich mit einer Periode um die 5 Minuten. Die kleinste (radiale)
Geschwindigkeits-Amplitude, die auf der Sonnenoberfläche der Zeit gemessen
werden kann beträgt etwa 1 mm/s.
Obwohl EK Eridani mehr als zwanzig Mal langsamer als die Sonne rotiert, ist
er magnetisch viel aktiver als die Sonne. "Astronomen beschäftigt dieses Rätsel
bereits seit Jahren und die jüngste Entdeckung der Schwingungen gibt einen neuen
Einblick in den Dynamomechanismus, der das magnetische Feld erzeugt", so Prof.
Dr. Klaus G. Strassmeier, Direktor des Bereichs Kosmische Magnetfelder am AIP.
Astronomen sind heutzutage daran gewöhnt, Sterne mit dunklen Flecken auf der
Oberfläche zu beobachten, so wie man sie von der Sonne her kennt. Sternflecken
entstehen - wie auch die Sonnenflecken - an Stellen gebündelter Magnetfelder,
die die auswärts strömende Konvektionsenergie unterdrücken und den Energiefluss
zur Oberfläche stören. Die Flecken sind daher kühler als die restliche
Sternoberfläche und erscheinen dunkel, wenn man sie beobachtet.
Astronomen können heute auch Sterne beobachten, die wie Glocken mit
verschiedenen Schwingungsarten und -frequenzen schwingen. Diese Sterne sind in
der Regel massereicher als die Sonne und ihre Schwingungen werden durch starke
Konvektionsströme in den äußeren Regionen des Sterns angeregt.
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