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Andere Sonnen haben auch den Dreh raus

17.05.2016

Astrophysiker des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) und der John Hopkins Universität in Baltimore (JHU) haben Rotationsperioden von Sternen innerhalb eines Haufens untersucht und dabei entdeckt, dass Sterne, die etwa so alt wie unsere Sonne sind, auch in weiteren Punkten große Ähnlichkeit zu unserem Heimatstern zeigen. So stellten sie fest, dass die vermessenen Sterne für eine Drehung um sich selbst rund 26 Tage benötigten – die gleiche Zeit, die auch die Sonne für eine Drehung um ihre Achse braucht.

Diese Entdeckung bestärkt die bisherige Annahme einer engen Verknüpfung der Prozesse auf unserer Sonne und anderen Sternen, auch „solar-stellar connection“ genannt. Ein fundamentales Prinzip, das die moderne solare und stellare Astrophysik maßgeblich beeinflusst.


Falschfarbenbild des offenen Sternhaufens M67 aus den drei Filtern Johnson B, V und G für den Blau-, Rot- und Grün-Kanal. Aufgenommen mit WiFSIP/STELLA auf Teneriffa.

Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)

Die heute zum Basiswissen zählende Feststellung, dass Sterne nichts anderes als weit entfernte Sonnen sind, konnte erst im 19. Jahrhundert mittels ausgeklügelter Abstandsmessungen nachgewiesen werden. Dank dieses Wissens und durch die Beobachtung unserer Sonne – dem einzigen Stern, den wir detailliert untersuchen können – können wir auch Prozesse auf anderen Sternen erforschen.

Zudem lässt sich dieses Prinzip auch umkehren, indem man beispielsweise Erkenntnisse über sonnenähnliche Sterne nutzt, um auf die Vergangenheit und Zukunft unserer Sonne zu schließen. Die Rotationsperioden von Sternen liefern einen wichtigen Schlüssel, um nun auch magnetische Phänomene auf anderen Sternen besser zu verstehen. Die Größe der beobachteten Sternenflecken lässt darauf schließen, dass die Magnetfelder der Sterne denen der Sonne sehr ähnlich sein müssen.

Das AIP/JHU-Team studierte den vier Milliarden Jahre alten offenen Sternenhaufen M67. Dieser ist der einzige bekannte Cluster, der nahezu zeitgleich zu unserer Sonne entstanden ist und damit Sterne in ihrem Alter enthält. Durch seine relative Nähe zur Milchstraße kann er eingehender erforscht werden.

Sterne wie unsere Sonne weisen dunkle Flecken auf, die durch Magnetfelder verursacht werden. Die Flecken sind bei jüngeren Sternen relativ groß und werden mit zunehmendem Alter eines Sterns kleiner. Aufgrund der Rotation der Sterne wandern diese Flecken scheinbar über ihre Oberfläche und verursachen dadurch Helligkeitsschwankungen.

Diese sind bei sonnenähnlichen Sternen aufgrund ihres relativ hohen Alters vergleichsweise klein und betragen weniger als ein Prozent. Dem AIP-Team gelang nun erstmals die Messung dieser sehr kleinen periodischen Variationen bei 20 sonnenähnlichen Sternen. Die Beobachtungen waren nur aufgrund der exzellenten Sensibilität des Kepler Weltraumteleskops, das nun im Rahmen der K2-Mission unterwegs ist, möglich.

Sydney Barnes, Erstautor der Studie, erklärt: „Auch wenn wir diese Erkenntnisse bereits vorausgesagt hatten, ist es ein großer Schritt, sie nun endlich nachweislich messen zu können.“ Ko-Autor Jörg Weingrill ergänzt: „Mithilfe unserer Messungen der Rotationsperioden von Sternen, deren Alter unserer Sonne nahe kommt, werden wir nun die Entwicklungsgeschichte unserer Sonne genauer nachvollziehen.“

Wissenschaftliche Publikation: Sydney A. Barnes, Jörg Weingrill, Dario Fritzewski, Klaus G. Strassmeier, Imants Platais: „Rotation periods for cool stars in the 4 Gyr-old open cluster M67, the solar-stellar connection, and the applicability of gyrochronology to at least solar age“, The Astrophysical Journal, The Astrophysical Journal, Volume 823, Number 1.

Wissenschaftliche Kontakte:
Dr. Sydney Barnes, 0331 7499-379, sbarnes@aip.de
Dr. Jörg Weingrill, 0331 7499-456, jweingrill@aip.de

Pressekontakt:
Kerstin Mork, 0331 7499-803, presse@aip.de

Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) widmet sich astrophysikalischen Fragen, die von der Untersuchung unserer Sonne bis zur Entwicklung des Kosmos reichen. Forschungsschwerpunkte sind dabei kosmische Magnetfelder und extragalaktische Astrophysik sowie die Entwicklung von Forschungstechnologien in den Bereichen Spektroskopie, robotische Teleskope und E-Science. Seinen Forschungsauftrag führt das AIP im Rahmen zahlreicher nationaler, europäischer und internationaler Kooperationen aus. Das Institut ist Nachfolger der 1700 gegründeten Berliner Sternwarte und des 1874 gegründeten Astrophysikalischen Observatoriums Potsdam, das sich als erstes Institut weltweit ausdrücklich der Astrophysik widmete. Seit 1992 ist das AIP Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft.

Weitere Informationen:

http://www.aip.de/de/aktuelles/presse/m67 Meldung auf der AIP-Website

Kerstin Mork | Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam

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