Konstanze Zwintz leitet ein Projekt über Teenagersterne.
ZUR PERSON
Die Wienerin Konstanze Zwintz (34) arbeitet am Institut für Astronomie der Universität Wien, wo sie auch ihr Studium absolviert und ihre Doktorarbeit gemacht hat. Sie leitet eine internationale Arbeitsgruppe mit mehr als siebzig Mitgliedern, die im Rahmen von Corot gegründet wurde und sich mit der Forschung über Vorhauptreihensterne beschäftigt.
Das Projekt "Physik der Sterne" im Rahmen eines Hertha-Firnberg-Stipendiums des Wissenschaftsfonds FWF startete im Februar 2007.
Diese "Palatschinke" aus jungen, blauen Sternen hat das Teleskop "Hubble" 2005 in der Andromeda-Galaxie erspäht. Die Sternenscheibe wirbelt eng um ein massereiches schwarzes Loch im Zentrum unserer Nachbargalaxie.
enn Sterne in die Pubertät kommen, sind sie meist schon mehrere hunderttausend Jahre alt und befinden sich in einer der aktivsten Phasen ihres Lebens.
Das Kindesalter von Sternen bleibt uns zu einem großen Teil verborgen. Die ersten Sterne (man nennt sie Protosterne) sind nämlich noch völlig eingebettet in die Staub- und Gaswolke, aus der sie geboren wurden. Diese verwehrt den Menschen den direkten Blick auf die Kinderstube der Sterne im sichtbaren Licht.
Abhängig von ihren Massen brauchen Protosterne einige hunderttausend bis wenige Millionen Jahre, bis sie optisch beobachtbar werden – ein Teil davon ist dann gerade im Teenageralter. Die grundlegenden Eigenschaften jedes Sterns - wie z.B. Temperatur, Leuchtkraft, Lebensdauer etc. - werden in diesen ersten Phasen der Sternentwicklung festgelegt.
Junge Sterne produzieren ihre Strahlungsenergie zunächst durch Kontraktion ihres Inneren und später durch Verbrennen von schwerem Wasserstoff (Deuterium). Als „erwachsen“ gilt ein Stern, wenn der Wasserstoff im Kern des Sterns zündet und in der Folge eine Kernfusion von Wasserstoff zu Helium stattfindet. Man spricht davon, dass der Stern „auf der Hauptreihe“ angekommen ist. Es beginnt dann eine viele Millionen bis Milliarden Jahre dauernde, ruhigere Sternentwicklungsphase.
Nicht alle Sterne haben eine beobachtbare Pubertät: Wenn Sterne mit mehr als etwa zehn Sonnenmassen das erste Mal sichtbar werden, verbrennen sie schon Wasserstoff im Kern, das heißt, sie haben die Hauptreihe schon erreicht.
Um das Teenageralter zu studieren, muss man sich daher masseärmeren Sternen widmen. Teenager-Sterne interagieren teilweise noch stark mit den Überresten ihres Entstehungsgebietes.
Starke Schwankungen
So zeigen sie beispielsweise in den Messungen ihres Lichtes über einen Zeitraum von wenigen Wochen starke und unregelmäßige Schwankungen. Diese kommen dadurch zustande, dass das Sternlicht von den Resten der Staub- und Gaswolke immer wieder verdeckt wird.
Der Hauptunterschied zwischen den Teenager- und den Erwachsenensternen liegt in ihrem inneren Aufbau. Die Asteroseismologie – analog zur Seismologie auf der Erde – ermöglicht es, diesen zu untersuchen. Dafür wird das Licht des Sterns über einen Zeitraum von mehreren Wochen kontinuierlich gemessen – eine Lichtkurve wird deutlich. Unter den großen, unregelmäßigen Lichtvariationen, die durch die Staubreste entstehen, liegen viel kleinere, periodische Schwankungen der Sternhelligkeit verborgen. Diese werden durch Pulsationen im Sterninneren ausgelöst und betragen nur wenige Millionstel der Sternhelligkeit. Aufgrund dieser Pulsationseigenschaften kann man Rückschlüsse auf das Sterninnere ziehen. Die dafür notwendigen Messungen kommen einerseits von Beobachtungen an den großen Observatorien auf der Erde (zum Beispiel in Chile), andererseits werden sie vom Weltraum aus mittels Satelliten (etwa vom kanadischen Most oder vom europäischen Corot-Weltraumteleskop) durchgeführt.
Mit derartigen Daten werden wir unser Verständnis der ersten Phasen der Sternentwicklung verbessern und mehr über die Teenagersterne lernen. (Von Konstanze Zwint)