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STERNHAUFEN
Die Rotation der Sterne von NGC 3532
Redaktion / Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP)
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16. Dezember 2021

Die Beobachtung von Offenen Sternhaufen kann viel über die Entwicklung von Sternen unterschiedlicher Masse verraten. Nun wurde von Astronominnen und Astronomen eine umfassende Untersuchung des Sternhaufen NGC 3532 abgeschlossen. Dabei gelang es, die Rotationsperiode von Sternen aus einer einzigen Beobachtung der Sternaktivität abzuleiten.

NGC 3532

Der offene Sternhaufen NCG 3532 besteht aus mehr als 2000 Sternen. Heiße Sterne sind in Blau zu sehen, mehrere massereiche Sterne haben sich bereits zu kühlen Riesensternen entwickelt, die in Rot sichtbar sind. Bild: ESO / G. Beccari [Großansicht]

Offene Sternhaufen setzen sich aus Sternen zusammen, die zur gleichen Zeit entstanden sind und daher das gleiche Alter haben. Bekannte Beispiele sind die Plejaden und die Hyaden, die etwa 100 bzw. 600 Millionen Jahre alt sind. Von den nahegelegenen Sternhaufen sind sie zudem am reichsten an unter­schiedlichen Sternen. Ihre Nähe und ihre Reichhaltigkeit machen sie daher zu wichtigen Kalibrierungsobjekten für das Verständnis der Entwicklung von Sternen, insbesondere von solchen mit geringer Masse.

Der mit ca. 2000 an Sternen reichste und gut beobachtbare offene Sternhaufen mittleren Alters ist NGC 3532. Dieser deckt einen Himmelsbereich auf der Südhalbkugel ab, der fast doppelt so groß wie der Vollmond ist und kann schon mit bloßem Auge beobachtet werden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) haben vor Kurzem eine umfassende Untersuchung der Rotationsaktivität dieses 300 Millionen Jahre alten Sternhaufens abgeschlossen, die detaillierte Einblicke in die Entwicklung massearmer Sterne zwischen dem Alter der Plejaden und der Hyaden ermöglicht.

Die erste Veröffentlichung legte die Sterne fest, die tatsächlich Mitglieder des Haufens sind – die Voraussetzung für jede detaillierte Arbeit. Die zweite Arbeit untersuchte die Rotation der Sterne in diesem Haufen gründlich und zeigte eine signifikante Entwicklung weg von einer Plejaden-ähnlichen Verteilung, was neben anderen Erkenntnissen zur Rotation das mittlere Alter des Haufens bestätigte. Die jetzt veröffentlichte letzte Studie, die mit dem Anglo-Australian Telescope in New South Wales durchgeführt wurde, konzentriert sich auf die magnetische Aktivität von mehr als 450 Sternen des Haufens.

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Magnetische Aktivität umfasst Verhalten von Sternen wie z. B. Ausbrüche, Sternflecken und koronale Auswürfe. Forschende untersuchen hierbei routinemäßig das Sternspektrum und suchen nach zusätzlicher Emission in Teilen des Spektrums. Anschließend messen sie die Emission, klassifizieren die Sterne als magnetisch aktiv und definieren das Aktivitätsniveau des jeweiligen Sterns. Die Reichhaltigkeit des Haufens in Verbindung mit der Ableitung der stellaren Rotationsperioden ermöglicht neue und detaillierte Einblicke in die magnetische Aktivität spezifischer stellarer Populationen innerhalb des Haufens. Dies ermöglichte es insbesondere, eine sehr gut definierte Beziehung zwischen Rotation und Aktivität zu konstruieren.

Diese Beziehung war sogar präzise genug, um die Rotationsperioden für eine große Anzahl von Sternen vorherzusagen. Es war daraufhin möglich, die tatsächlichen Rotationsperioden der Sterne anhand der photometrischen Daten zu ermitteln und zu bestätigen. Dabei wurden wiederholt Bilder von denselben Sternen aufgenommen und die winzigen Helligkeitsveränderungen jedes Sterns gemessen, wenn sich Flecken auf dem Stern ins Bild hinein- und wieder herausbewegen – dies ist das erste Mal, dass dies in einem derartigen Maßstab durchgeführt wurde.

Die Studie zeigt, dass die Konstruktion solcher Beziehungen eine Vorhersage der Perioden ermöglicht, aus denen sich dann die Alter der relevanten Sterne ableiten lassen. "Entscheidend ist, dass die Aktivität mit nur einer einzigen Beobachtung am Teleskop gemessen werden kann, anstatt der wiederholten Messungen, die über Wochen und Monate erforderlich sind, um Rotationsperioden abzuleiten," betont Dr. Dario Fritzewski. "In Zukunft wird es möglich sein, das Alter vieler Sterne zu bestimmen, auch außerhalb von Sternhaufen – sogenannte Feldsterne. Dies könnte für die Erstellung astronomischer Chronologien sehr nützlich sein und erlaubt es, astronomische Ereignisse zeitlich einzuordnen", ergänzt Dr. Sydney Barnes, Leiter der Gruppe Sternaktivität am AIP.

Die neuen Ergebnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht. Hier sind auch die vorherigen Arbeiten zu NGC 3532 erschienen.

Forum
Die Rotation der Sterne von NGC 3532. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
La Silla: Farbenfroher Haufen aus mittelalten Sternen - 26. November 2014
Links im WWW
Fritzewski, D. J. et al. (2021): A detailed understanding of the rotation-activity relationship using the 300 Myr old open cluster NGC 3532, A&A, 656, A103 (arXiv.org-Preprint)
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)
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