Blick auf den Sternhaufen NGC 3766. Einige seiner Sterne zeigen eine regelmäßige Helligkeitsschwankung von einem Zehntelprozent. Das klingt nicht nach viel - aber wenn es dafür keine Erklärung gibt, wird es für Astronomen interessant.
Heidelberg - Etwa 7.000 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild des Zentauren befindet sich der offene Sternhaufen NGC 3766. Die darin versammelten Sterne, die sich einst aus derselben Molekülwolke gebildet haben, sind mit einem Alter von etwa 20 Millionen Jahren noch sehr jung. Zum Zeitpunkt, da sie zündeten, ähnelte die Erde in Sachen Landmassen-Verteilung und Tierwelt schon stark ihrem heutigen Erscheinungsbild.
Mit dem La-Silla-Observatorium der ESO in Chile haben Astronomen nun in NGC 3766 eine neue Art von veränderlichen Sternen entdeckt, wie das Max-Planck-Institut für Astronomie berichtet. Die Beobachtungen enthüllen zuvor unbekannte Eigenschaften dieser Sterne, welche gängigen Theorien zu widersprechen scheinen und vor allem Fragen über die Ursache der Helligkeitsschwankungen aufwerfen.
Kategorien von Veränderlichen
"Veränderlicher Stern" bedeutet nichts anderes, als dass der betreffende Stern Helligkeitsschwankungen zeigt. Die Ursachen dafür können ganz unterschiedlich sein. So kann es sich beispielsweise um ein Doppelsternsystem handeln, bei dem einer der Partner zeitweise den anderen verdeckt. Es kann aber auch ein Einzelstern sein, bei dem sich die Oberfläche regelmäßig ausdehnt und wieder zusammenzieht oder der rotiert und nicht rundum gleich hell strahlt (z.B. aufgrund von Sternflecken oder weil seine Form durch gravitative Wechselwirkungen verzerrt ist). Bei einem sogenannten kataklysmischen Veränderlichen schließlich kann es zu einzelnen, unregelmäßig erfolgenden Ausbrüchen kommen.
Die in NGC 3766 beobachteten Sterne folgen keinem der bekannten Schemata, weshalb die Astronomen eine neue Klasse von Veränderlichen postulieren. Ihre Ergebnisse basieren auf regulären Helligkeitsmessungen von mehr als dreitausend Sternen in diesem Sternhaufen über einen Zeitraum von sieben Jahren hinweg. Die Messdaten zeigen, dass 36 der Sterne einem unerwarteten Muster folgen: Sie zeigen eine winzige, regelmäßige Helligkeitsschwankung in der Größenordnung von 0,1 Prozent ihrer normalen Helligkeit. Diese Schwankungen haben Perioden von ungefähr zwei bis 20 Stunden. Die Sterne sind etwas heißer und heller als die Sonne, scheinen ansonsten aber nicht weiter auffällig zu sein.
Vorerst ungeklärt
"Die bloße Existenz dieser neuen Klasse von veränderlichen Sternen ist eine Herausforderung für die Astrophysiker", sagt die Forscherin Sophie Saesen. "Die heutigen theoretischen Modelle sagen voraus, dass sie ihre Helligkeit nicht periodisch ändern dürften. Unsere derzeitigen Bemühungen konzertieren sich daher darauf, mehr über diese seltsame Art von Sternen herauszufinden."
Die Ursache für die Helligkeitsschwankungen ist noch unbekannt, die Forscher glauben aber einen Hinweis gefunden zu haben: Einige der Sterne scheinen sehr schnell zu rotieren. Sie drehen sich mit Geschwindigkeiten von mehr als der Hälfte der sogenannten kritischen Geschwindigkeit um sich selbst - also jenem Grenzwert, ab dem sie instabil würden und Materie ins All schleuderten.
"Unter diesen Bedingungen wird die schnelle Drehung einen wichtigen Einfluss auf die Eigenschaften ihres Inneren haben, wir können Änderungen in der Helligkeit dieser Sterne jedoch noch nicht angemessen modellieren", sagt Nami Mowlavi, Leiter der Forschungsgruppe. "Wir hoffen, dass unsere Entdeckung Spezialisten dazu anregt, sich mit diesem Thema auseinanderzusetzen - in der Hoffnung auf ein besseres Verständnis der Ursache dieser rätselhaften Helligkeitsschwankungen." (red, derStandard.at, 14. 6. 2013)