Ein Stern, der schwingt wie eine Glocke

Ins Innere eines ausgebrannten Sterns kann ein internationales Team um Prof. Dr. Ulrich Heber vom Astronomischen Institut der Universität Erlangen-Nürnberg derzeit Einblick gewinnen. Für die Beobachtungen sind fünfzehn Teleskope auf der ganzen Welt sechs Wochen lang auf das schwache Licht dieses einzelnen Sterns gerichtet, dessen regelmäßig wechselnde Leuchtkraft das besondere Interesse von Astronomen und Astrophysikern weckt. Mehr als zwei Dutzend Forscher, darunter Wissenschaftler der Universitäten Tübingen und Sydney (Australien), der Europäischen Südsternwarte in Chile und von Observatorien in Großbritannien, Spanien, Südafrika und den USA messen, wie viel Licht der Stern insgesamt ausstrahlt und mit welcher Geschwindigkeit seine Oberfläche sich verändert.

Im Sternbild „Schlange“ befindet sich der veränderliche Stern V338 Ser, dessen Helligkeit im etwa achtminütigen Rhythmus schwankt. Es handelt sich um einen sehr alten, ausgebrannten Stern, der seine äußeren Schichten verloren hat. Er verhält sich wie eine Glocke, die angeschlagen wird und verschiedenste Schwingungen („Töne“) erzeugt. Diese ungewöhnliche Eigenschaft erlaubt es den Astrophysikern, ins Innere des Sterns zu schauen.

Mit denselben wissenschaftlichen Methoden, wie sie in der Seismologie zur Erforschung des Erdinnern verwendet werden, lässt sich das Sterninnere sondieren. Wie Erdbeben oder von Menschenhand gezündete Explosionen die Erdkruste zum Schwingen bringen und Messdaten für Seismologen liefern, kommen den Astronomen die Helligkeitsschwankungen zur Hilfe. Die Geschwindigkeit der Oberflächenbewegungen erlaubt Rückschlüsse auf die Dichtestruktur im Inneren. Jede Schwingung für sich „misst“ dabei eine andere Region im Sterninneren aus.

Die nötigen Beobachtungen sind außerordentlich schwierig. Sehr viel Teleskopzeit ist erforderlich, um die äußerst schwachen Signale zu messen und aufzulösen. Unterbrechungen im Tagesrhythmus, durch die Erddrehung und die störende Sonne am Himmel, können dazu führen, dass eine Interpretation dieser Signale unmöglich wird. Verwendet man jedoch mehrere, über den ganzen Erdball verteilte Teleskope, so geht der Stern für dieses „Gesamtteleskop“ nie unter. Daher ist ein globaler Zusammenschluss von 15 Teleskopen weltweit organisiert worden, das „Multi-Site Spectroscopic Telescope“.