Sonntag, 29. Mai 2011

Rotation erlaubt Rückschlüsse auf das Alter ferner Sterne und dortig potentielles außerirdisches Leben

Ein Exoplanet um einen fernen Stern. Vom Alter seines Zentralgestirns hängt auch die Frage nach potentiellem Leben auf derartigen Sternen ab. | Copyright: David A. Aguilar (CfA)

Cambridge/ USA - Auf dem 218. Treffen der "American Astronomical Society" in Boston haben Astronomen einen Weg vorgestellt, wie das Alter ferner Sterne bestimmt werden kann. Entsprechende Erkenntnisse könnten Astrobiologen auch Informationen über potentielle, diese Sterne umkreisende Planeten geben, aus welchen auch Rückschlüsse auf dortiges mögliches Leben gezogen werden können.

"Die Rotation eines Sterns schwächt sich im Laufe der Zeit mehr und mehr ab, ähnlich wie ein Kreisel auf einem Tisch. Dieser Umstand kann als Anzeiger für das Alter des Stern genutzt werden", erläutert Soren Meibom vom "Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics".

Besonders für Planetenjäger und Astrobiologen ist das Alter eines Sterns von besonderem Interesse. Mit dem Weltraumteleskop "Kepler" hat die NASA bislang fast 2.000 Planeten um ferne Sterne entdeckt. Anhand dieser Ausbeute erhoffen sich dir Forscher nun weitere Informationen darüber, wie sich Planetensysteme entwickeln und warum sie sich so oft derart stark voneinander unterscheiden.

"Schlussendlich ist das Alter eines Sterns von großer Bedeutung, um einschätzen zu können, ob auf den entdeckten Planeten Leben entstanden sein könnte", so Meibom weiter. "Je älter ein Planet ist, umso mehr Zeit hatte er, um Leben hervorzubringen. Da Planeten und Sterne nahezu gemeinsam entstehen, sagt das Alter eines Sterns also auch etwas über das Alter seiner Planeten aus."

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Die Altersbestimmung von Sternen ist immer dann relativ einfach, wenn sich der Stern gemeinsam mit hunderten anderer Sterne im Innen eines Sternenhaufens befindet, dessen Sterne zur gleichen Zeit entstanden waren. Anhand von Messdaten der Farbe und Helligkeit der Sterne (Rotverschiebung) in einem solchen Cluster können die Astronomen auf das Alter des Sternenhaufens schließen. Sterne, die nicht Teil eines Haufens sind - und hierzu zählen alle Exemplare, um die bislang Planeten entdeckt wurden - sind hingegen sehr viel schwieriger altersmäßig zu bestimmen.

Mit Hilfe des Kepler-Wetraumteleskops konnten Meibom und Kollegen nun die Rotationsraten von Sternen in einem rund eine Milliarde Jahre alten Sternenhaufen mit der Bezeichnung "NGC 6811" messen und lieferten damit neue und wertvolle Grundlagendaten über das Verhältnis zwischen der Rotationsrate und dem Alter eines Stern.

Um diese Erkenntnis jedoch im Rahmen der neu entwickelten Methode mit der Bezeichnung "Gyrochronology" auch auf andere Sterne anwenden zu können, müssen Astronomen dieses neue "Instrument" jedoch noch genau kalibrieren. Hierzu müssen zukünftig weitere unterschiedlich alte Sternencluster bekannten Alters mit dieser Methode analysiert werden. Erst wenn das Verhältnis genau bekannt ist, kann die Methode auch auf Sterne außerhalb von Sternenhaufen erfolgreich angewendet werden.

Hierfür haben die Astronomen vier Jahre lang mehr als 7000 Sterne mit verschiedenen Teleskopen auf der Erde und im All beobachtet und analysiert. Anhand der Kepler-Daten zu "NGC 6811" konnten die Wissenschaftler Rotationsraten von einem bis elf Tagen identifizieren und erkannten, dass heißere und massereiche Sterne sich schneller um ihre eigne Achse drehen. Zum Vergleich: unsere Sonne benötigt hierfür rund 30 Tage. Hinzu entdeckten die Forscher ein Verhältnis zwischen der Sternenmasse und der Rotationsrate. Diese Ergebnisse bestätigen, dass die Gyrochronologie eine viel versprechende Methode zur Altersbestimmung von Sternen außerhalb von Sternenclustern ist.

Zukünftig wollen die Astronomen auch ältere Sternenhaufen analysieren, um die entdeckte "Sternenuhr" noch genauer kalibrieren zu können. Im Vergleich zu jüngeren Sternen wird diese Messung jedoch deutlich schwieriger, da ältere Sterne auch langsamer rotieren und weniger "Sonnenflecken" aufweisen, anhand derer die Rotationsrate bestimmt werden kann.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / cfa.harvard.edu
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