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Die Rotation der Sterne von NGC 3532
Redaktion
/ Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP)
astronews.com
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.
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.
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.
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