Demografie unter Sternen - wissenschaft.de
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Astronomie+Physik

Demografie unter Sternen

Im Alter werden auch Sterne ruhiger: Sie drehen sich umso langsamer um die eigene Achse, je älter sie sind. Das berichteten Forscher um Søren Meibom am Montag auf der Tagung der American Astronomical Society in Boston. „Die Rotation eines Sterns verlangsamt sich stetig, ähnlich wie bei einem Kreisel auf einem Tisch“, sagt Meibom. „Das können wir nutzen, um das Alter zu bestimmen.“

Bislang hatten Astronomen es schwer, das Alter einzelner Sterne zu messen, da viele kleinere Sterne wie die Sonne sich während ihres mehrere Milliarde Jahre langen Lebens kaum verändern. Das Alter von Sternenhaufen konnten Astronomen dagegen bestimmen. Dazu mussten sie die Helligkeit und die Farbe verschiedener Sterne in einer Grafik auftragen. Aus dem Muster, das sich dabei ergab, konnten sie das Alter eines Haufens ablesen.

Meibom und seine Kollegen nutzten jetzt die neuen Möglichkeiten des Weltraumteleskops Kepler. Dieses Observatorium soll eigentlich nach Planeten in fremden Sonnensystemen suchen. Manche dieser Exoplaneten ziehen von der Erde aus gesehen vor ihren Sternen vorbei und blockieren dabei einen kleinen Teil des Sternenlichts. Kepler sucht daher nach winzigen Helligkeitsschwankungen ? und zwar bei Hunderttausenden von Sternen gleichzeitig.

Allerdings können nicht nur Planeten, sondern auch dunkle Flecken auf der Oberfläche eines Sterns Helligkeitsschwankungen verursachen. Das ist von der Sonne bekannt: Auf dem Höhepunkt ihres elfjährigen Zyklus ist ihre Oberfläche manchmal von mehr als hundert Flecken bedeckt. Diese Flecken haben eine Lebensdauer von einigen Wochen und drehen sich mit dem Rest des Sonnenplasmas um die Achse des Sterns.

Diese Tatsache machten sich jetzt Meibom und seine Kollegen zunutze, um anhand von Helligkeitsschwankungen die Drehgeschwindigkeit von 71 Sternen im Haufen NGC 6811 zu bestimmen, der eine Milliarde Jahre alt ist. Sie stellten fest, dass die Rotationsdauer der Sterne zwischen einem und elf Tagen lag. Auch das Gewicht spielte eine Rolle: Schwerere, heißere Sterne rotierten am schnellsten. Zum Vergleich: Die Sonne ist 4,6 Milliarden Jahre alt und braucht 27 Tage für eine Drehung um sich selbst.

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Die Forscher wollen nun ältere Sternhaufen untersuchen, um ihre neue Sonnenuhr zu kalibrieren. Diese Messungen sind zum einen für Astrophysiker interessant, die verstehen wollen, wie Sterne funktionieren. Zum anderen können auch Planetenforscher davon profitieren, sagt Meibom: „Da Sterne und Planeten gleichzeitig geboren werden, kennen wir das Alter eines Planeten, wenn wir das des Sterns wissen.“ Auf der Suche nach außerirdischem Leben sind vor allem ältere Planeten interessant: Dort könnte mögliches Leben genug Zeit gehabt haben, sich zu entwickeln.

Søren Meibom (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, US-Staat Massachusetts) et al.: Astrophysical Journal Letters Bd. 733, doi: 10.1088/2041-8205/733/1/L9 wissenschaft.de – Ute Kehse
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