grenz|wissenschaft-aktuell: Sternpulsationen: Sonnenähnliche Sterne geben Astronomen weiterhin Rätsel auf

Künstlerische Darstellung der Lebenszyklen sonnenähnlicher Sterne | Copyright: ESO/S.Steinhöfel

Paranal/ Chile - Mit dem "Very Large Telescope" (VLT) der Europäischen Südsternwarte auf dem Cerro Parana haben internationale Astronomen ein seit vielen Jahren schwelendes Rätsel der Astronomie erneut untersucht: Ungewöhnliche Helligkeitsschwankungen, die sich über Jahre hinweg wiederholen und die bei rund einem Drittel aller sonnenähnlichen Sterne gegen Ende ihres Sternenlebens auftreten. Seit das Phänomen in den 1930er Jahren zum ersten Mal beobachtet wurde, haben Astronomen eine Vielzahl möglicher Erklärungen dafür vorgeschlagen. Keine davon ist jedoch von den neuen Untersuchungen vereinbar.

"Wir haben für diese Klasse sonnenähnlicher Sterne den bislang genauesten Satz an Beobachtungsdaten gesammelt, mit dem Ergebnis, dass wir nun all die Erklärungen, die für ihr ungewöhnliches Verhalten vorgeschlagen wurden, ausschließen können", erläutert Christine Nicholls vom australischen Mount Stromlo Observatory, die Erstautorin von Fachartikeln zur aktuellen Studie im "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" und im "Astrophysical Journal".

Rund ein Drittel der sonnenähnlichen Sterne in unserer Milchstraße, aber auch in anderen Galaxien, blähen sich gen Ende ihres Lebens gewaltig auf, kühlen dabei ab und nehmen eine rötliche Färbung an - werden zwischenzeitlich zu roten Riesen, bevor sie ihr Leben dann als Weiße Zwerge beenden. Bei roten Riesen werden starke Helligkeitsschwankungen beobachtet, die sich über Zeiträume von einigen Jahren hinweg wiederholen.

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"Derartige Helligkeitsschwankungen werden auf Sternpulsationen zurückgeführt", so Nicholls weiter. "Vereinfacht gesagt wird der Stern abwechselnd größer und kleiner, und seine Helligkeit nimmt dementsprechend abwechselnd zu und wieder ab. Ein Drittel der Sterne zeigt allerdings noch weitere, bislang unerklärte Variationen, die sich über größere Zeiträume von bis zu fünf Jahren hinweg wiederholen."

Zweieinhalb Jahre lang, haben die Astronomen nun 58 Sterne in der uns nächsten Nachbargalaxie der Großen Magellanschen Wolke genauestens beobachtet, um herauszufinden, was es mit diesen zusätzlichen Variationen auf sich hat. Mit dem hochauflösenden Spektrografen FLAMES/GIRAFFE am "Very Large Telescope" der ESO nahmen sie die Spektren der Sterne auf, kombinierten diese Information mit Bildern weiterer Teleskope, und erhielten so eine immense Datensammlung über die veränderlichen Sterne.

Oft sind weisen genau solche umfangreichen Datensätze den Weg zur Lösung kosmischer Rätsel, wenn sie einige der vorgeschlagenen Erklärungen widerlegen. Im aktuellen Falle zeigte sich allerdings, dass die neuen Daten mit keinem der bisherigen Lösungsvorschläge vereinbar sind. Damit wissen die Astronomen nun, dass sie nach einer ganz neuen Lösung suchen müssen.

"Den neuen Daten zufolge ist es extrem unwahrscheinlich, dass sich die zusätzlichen Helligkeitsschwankungen durch Sternpulsationen erklären lassen", so der Leiter des Forscherteams, Peter Wood. "Eine weitere mögliche Erklärung, dass nämlich jeder dieser Sterne Teil eines Doppelsternsystems ist - also einen anderen Stern umkreist - ist mit unseren Daten ebenso wenig vereinbar."

Die Forscher fanden allerdings heraus, dass die noch nicht erklärbaren Helligkeitsschwankungen damit einhergehen, dass die Riesensterne Materie auswerfen - entweder in Form von Klumpen oder als sich ausdehnende Scheibe.

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