Forscher verwandeln Lichtsschwankungen ferner Sterne in Klang und erhalten so Informationen über deren Schwerkraft und Entwicklungsstadium.
Winzige Lichtpunkte am Firmament künden von der Existenz ferner Sterne. Schon lange versuchen Astronomen diesem Schimmer Informationen zu entlocken, die Rückschlüsse auf die Eigenschaften der Sender zulassen. Nun berichten US-Forscher von einer neuen Methode, die Gravitationskraft von sonnenähnlichen Sternen und ihr Entwicklungs-stadium zu bestimmen. Diese Eigenschaften spiegeln sich ihren Ergebnissen zufolge im Flimmern des Sternenlichts wider. Die Lichtschwankungen lassen sich auch in Klang verwandeln und so kann man die Charakteristika eines Sterns gleichsam hören, wie ein Video der Fachzeitschrift „Nature“ verdeutlicht.
Sterne sind gigantische Quellen blendenden Lichts. Doch sie sind keine gleichmäßig grellen Leuchtkugeln: Ihre Oberflächen gleichen einem Flickenteppich aus helleren und dunkleren Stellen, die sich ständig verändern und durch die Drehung des Sterns verlagert werden. Beide Effekte tragen dazu bei, dass Sternenlicht feine Helligkeitsschwankungen aufweist. Dieses Flimmern kann das Weltraumteleskop Kepler erfassen – dies wurde zur Grundlage der Ergebnisse von Fabienne Bastien von der Vanderbilt University in Nashville und ihren Kollegen.
Die Forscher konnten zeigen, dass die Eigenschaften des Flimmerns in einem Zeitraum von acht Stunden im Zusammenhang zur Oberflächen-Schwerkraft eines jeweiligen Sterns stehen. Diese Korrelation nutzten sie für ihre vergleichsweise simple Methode zur Erfassung dieses wichtigen Faktors eines Sterns. Bisher war die Bestimmung der Schwerkraft ferner Stern schwierig und mit einem Unsicherheitsfaktor von über 25 Prozent verbunden.
Nur von einigen uns nahen Sternen war die Gravitationskraft auf der Oberfläche genauer bekannt. An ihnen konnten die Forscher die Zuverlässigkeit ihrer Methode testen und damit zeigen, dass sie die Schwerkraft mit einer höheren Genauigkeit als bisher bestimmen können.
Das Flimmerns eines Sterns kann durch Kurvenverläufe darstellt werden, man kann sie allerdings auch in einen Klang verwandeln, wie das Video dokumentiert. In seiner tonalen Variation spiegelt sich dann die Drehgeschwindigkeit des Stern wider, im Rauschen hingegen die Körnung der Oberfläche. Sterne wie unsere Sonne, mit einer hohen Oberflächen-Schwerkraft und einer schnellen Drehbewegung, besitzen viel tonale Variation aber wenig Rauschen.
Aufgeblähte Sterne mit einer langsameren Drehbewegung und einer großen Oberfläche weisen hingegen eine geringere tonale Variation aber dafür mehr Rauschen auf. Ein Stern wie unsere Sonne klingt also anders als ein Himmelskörper, der sich in der Folge seiner Entwicklung bereits aufgebläht hat – bis hin zum Stadium eines Roten Riesen.
Die neue Methode kann nun dazu beitragen, Sterne besser zu kategorisieren, sagen die Wissenschaftler. Diese Informationen sind auch bei der Suche nach Exoplaneten wichtig, die sich möglicherweise in ihrem Orbit befinden. Eigentlich ist genau dies die Aufgabe des Weltraumteleskops Kepler: Es erfasst schwache Lichtschwankungen, die entstehen, wenn ein Planet an seinem Mutterstern vorüberzieht – dadurch verraten sich die möglichen fernen Welten. Wie Fabienne Bastien und ihre Kollegen nun gezeigt haben, lässt sich die Sehschärfe Kepplers also zusätzlich auch für weitere Informationen über ferne Sternensysteme nutzen.
Video
Quelle: wissenschaft.de vom 21.08.2013
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