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Der magnetische Herzschlag von Iota Horologii
Redaktion
/ Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam
astronews.com
10. Oktober 2025
Ein Forschungsteam konnte jetzt den magnetischen Herzschlag
des Sterns Iota Horologii im Sternbild Pendeluhr messen. Der Stern ist unserer
Sonne bemerkenswert ähnlich, ist allerdings viel jünger und aktiver. Es stellte
sich heraus, dass der magnetische Zyklus von Iota Horologii wesentlich kürzer
ist als der unserer Sonne.
Das sich verändernde Magnetfeld des Sterns
Iota Horologii zeigt eine doppelte Umkehr der Polarität.
Dargestellt ist die radiale Komponente des Magnetfelds zu drei
verschiedenen Zeitpunkten; die Farben geben die Stärke und
Polarität des Feldes an (rot=positiv, "Nordpol", blau=negativ,
"Südpol"). Im Durchschnitt dauert der magnetische Zyklus des
Sterns 2,1 Jahre.
Bild: AIP / J. Alvarado-Gómez,
Hintergrund: DSS colored - Digitized Sky Survey - STScI /
NASA, Colored & Healpixed by CDS, extracted with Aladin Lite [Großansicht] |
Im Mittelpunkt der jetzt vorgestellten Studie steht der Stern Iota Horologii
im Sternbild Pendeluhr am Südsternhimmel, der etwa 56 Lichtjahre von der Erde
entfernt ist. Mit einem Alter von etwa 600 Millionen Jahren ist Iota Horologii
weit jünger als unsere 4,6 Milliarden Jahre alte Sonne, rotiert schneller und
weist eine weitaus stärkere magnetische Aktivität als unser Zentralstern auf.
Mithilfe des HARPS-Polarimeters am 3,6-Meter-Teleskop der Europäischen
Südsternwarte im La Silla-Observatorium in Chile, wurde dieser Stern über sechs
Beobachtungsperioden hinweg 199 Nächte lang mit spektropolarimetrischen Daten
erfasst.
Mithilfe einer hochentwickelten Technik bekannt als Zeeman-Doppler-Imaging
(ZDI) wandelte das Team diese Messungen in 18 verschiedene "Karten" des
großräumigen Magnetfelds von Iota Horologii um, die sich über einen Zeitraum von
etwa 140 vollständige Umdrehungen des Sterns erstrecken. Diese Karten zeigen,
wie magnetische Strukturen entstehen, verschwinden und sogar ihre Polarität
umkehren – Phänomene, die auf die tiefsitzenden Dynamoprozesse im turbulenten
Inneren des Sterns zurückzuführen sind.
Eine der bemerkenswertesten Erkenntnisse ist, dass Iota Horologii einen
vollständigen Magnetzyklus, vergleichbar mit dem 22-jährigen Zyklus der Sonne,
in etwas mehr als zwei Jahren (etwa 773 Tagen) durchläuft. Während dieses
Zeitraums kehren sich die magnetischen Nord- und Südpole des Sterns um, um dann
wieder zurück zu wechseln, wodurch ein rhythmischer magnetischer Herzschlag
entsteht, der weit schneller ist als der unserer Sonne.
Vielleicht noch spannender ist die Erstellung der ersten "magnetischen
Schmetterlingsdiagramme" für einen Stern außerhalb unseres Sonnensystems. Auf
der Sonne verfolgen diese Diagramme die Breitenwanderung von Sonnenflecken und
Magnetfeld im Verlauf des Zyklus: Flecken entstehen in mittleren Breiten und
wandern stetig in Richtung Äquator. Durch Mittelung der kartierten
Magnetfeldstärke in verschiedenen Breiten für jede Epoche erstellten die
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Astrophysik
Potsdam (AIP) analoge Diagramme für Iota Horologii und zeigten damit, wie seine
magnetischen Regionen im Laufe jedes Zyklus in Richtung Pol und Äquator wandern.
Aus diesen stellaren Schmetterlingsdiagrammen gewann das Team direkte
Schätzungen der großräumigen Strömungen auf der Oberfläche von Iota Horologii.
Sie stellten fest, dass radiale Feldbereiche mit Geschwindigkeiten von 15–78 m/s
(vergleichbar mit einem Hochgeschwindigkeitszug) in Richtung der Polarregionen
wanderten, während die toroidale Strömung (parallel zur Oberfläche) in Richtung
Äquator mit 9–19 m/s (durchschnittliche Autogeschwindigkeit) voranschreitet,
beides wesentlich schneller als die entsprechenden Sonnenströmungen. Dies ist
die erste Messung solcher meridianer, also polwärts gerichteter, und
äquatorwärts gerichteter Strömungen auf einem anderen Stern als der Sonne.
"Diese Ergebnisse sind ein wichtiger Meilenstein für das Verständnis
magnetischer Dynamos – jener Motoren, die die Stern- und Sonnenaktivität
antreiben", sagt Dr. Julian Alvarado Gómez, Leiter der Studie und Forscher am
AIP. "Durch den Vergleich des schnellen Magnetzyklus und der starken Aktivität
von Iota Horologii mit dem gemächlicheren 22-Jahres-Rhythmus der Sonne gewinnen
wir tiefere Einblicke in die Frage, wie solche Faktoren wie
Rotationsgeschwindigkeit und Alter die magnetische Entwicklung eines Sterns
beeinflussen."
Darüber hinaus steuert die magnetische Aktivität Sternwinde, Flares und
hochenergetische Strahlung – und prägt damit die Umgebung umlaufender Planeten.
Die Erkenntnisse über Iota Horologii, der mindestens einen bekannten Exoplaneten
beherbergt, geben Astronominnen und Astronomen Hinweise darauf, wie junge
sonnenähnliche Sterne die Bewohnbarkeit von Welten in ihrem Umfeld beeinflussen
könnten.
Die Ergebnisse des Teams werden in einem Fachartikel veröffentlicht, der
in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics erschienen ist.
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