Sternenlicht voller Geheimnisse
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Was funkelnde Sterne über die Sonne sagen
Viele Sterne der Milchstraße sind älter als unsere Sonne und können Aufschluss darüber geben, wie sie sich in Zukunft entwickeln könnte. Einzige Quelle für die Forschung ist das Sternenlicht. Die Frequenz, in der es funkelt, verrät, was auf der Oberfläche passiert. Wenn Lisa Bugnet in die Sterne blickt, dann blickt sie auf ihren Computerbildschirm im Institute of Science and Technology (ISTA) in Klosterneuburg (Bezirk Tulln). Auf dem Bildschirm sieht sie Daten und Bilder der Weltraumteleskope Kepler und Tess, die der NASA laufend neue Aufnahmen von den Sternen der Milchstraße liefern. Die 29-jährige Astrophysikerin gilt als die jüngste Professorin Österreichs und als ausgewiesene Expertin dafür, was und vor allem wie die Sterne unserer Galaxie funkeln.
Das Sternenfunkeln, das man von der Erde aus sieht, ist allerdings zu einem großen Teil der Erdatmosphäre geschuldet. Winde und Temperaturwechsel brechen das Licht und erzeugen schnelle Lichtwechsel. Doch: „Selbst wenn man die atmosphärischen Effekte ignoriert, sieht man, dass auch die Sterne selbst flackern“, erklärt Bugnet. Die Bilder der aus dem Weltall fotografierenden Teleskope bestätigen den Effekt. „Das liegt an den Vorgängen, die permanent auf der Sternenoberfläche und im Inneren ablaufen.“
Starquakes: Der ganze Stern vibriert
Sterne, wie auch unsere Sonne, bestehen aus einer heißen Gaswolke, dem Plasma. Das Plasma sei ständig in Bewegung, „wie in einem Kochtopf“, so beschreibt es Bugnet. Die freigesetzte Energie erzeugt Starquakes, also Beben auf der Sternoberfläche, und die führen zu einem spannenden physikalischen Phänomen: „Die ganzen kleinen Gasbewegungen lösen Schall aus, dieser Schall breitet sich ins Innere des Sterns aus und bringt den ganzen Stern in Schwingung“, beschreibt Bugnet.
Dadurch schwelle der Stern laufend an und ab, der Stern vibriert. Wenn sich der Stern zusammen zieht, ist die Oberfläche näher am heißen Kern, die Oberfläche wird heißer und der Stern leuchtet heller. Umgekehrt kühlt die Oberfläche ab, wenn sich der Stern aufbläht, die Oberfläche leuchtet schwächer.
Blick ins All ist Blick in die Zukunft
„Ein kleiner Stern oszilliert viel schneller, als ein großer Stern“, erklärt Bugnet. Große Sterne flackern langsamer, weil der Schall mehr Zeit braucht, um den Stern zu durchqueren. Große Sterne seien zudem häufig älter und massiver. Je nachdem, mit welcher Frequenz die Sterne flackern, können Bugnet und ihr Team am ISTA Rückschlüsse auf die Masse, den Radius, die Zusammensetzung und das Alter des Sterns ziehen. Für die Astrophysikerinnen und Astrophysiker am ISTA sind sie außerdem ein Blick in die Zukunft: Denn die alten Sterne geben einen Vorgeschmack, was aus unserer jüngeren Sonne einmal wird. „Wenn wir verstehen, was sich im Inneren der alten Sterne abspielt, können wir verstehen, wie sich unsere Sonne entwickeln wird“, so Bugnet.