Dadurch konnten sie auch die nachfolgenden Schwingungen der Sterne vorhersagen und so Informationen über ihr Inneres ablesen, wie ein Team um Konstanze Zwintz vom Institut für Astro- und Teilchenphysik der Universität in der Zeitschrift Innsbruck schreibt. “Naturkommunikation”.
Die Zündung der Sterne
Sterne entstehen, wenn Wolken aus dichtem, kaltem interstellarem Gas, das hauptsächlich aus Wasserstoff besteht, unter ihrer eigenen Schwerkraft zusammenbrechen und zunächst einen sogenannten Protostern bilden. Diese ist von Molekülwolken umgeben, die im Laufe der Zeit eine Scheibe bilden, aus der kontinuierlich Gas auf den Stern zuströmt. Irgendwann ist die Materie so dicht gepackt und so heiß, dass der Wasserstoff im Kern zu Helium verschmilzt – sie „leuchten“. Bis hierhin reicht es für die „Kinderschuhe“ eines Stars, die zu diesem Zeitpunkt noch zur „Vorhauptreihe“ gezählt werden. Erst nach dem Einschalten zählt er als Erwachsener und rückt in die “Hauptreihe”.
Neue Teleskope beobachten genauer
Eine der wenigen Möglichkeiten, mehr über die Entstehung, Struktur oder das Alter von Sternen zu erfahren, ist die Beobachtung ihrer Schwingungen. „Im Vergleich zur Erforschung des Erdinneren mit Hilfe der Seismologie können wir anhand der Schwingungen von Sternen auch Aussagen über ihren inneren Aufbau und damit auch über ihr Alter treffen“, erklärt Konstanze Zwintz in einer Aussendung. Weltraumteleskope wie TESS, Kepler und James Webb haben die Möglichkeiten zur genauen Beobachtung dieser Schwingungen in den letzten Jahren erheblich verbessert.
Mirjana Keser Der junge Stern in der Mitte befindet sich in einer Molekülwolke und ist von einer Scheibe umgeben. In der Anfangsphase seines Lebens zieht der Stern zahlreiche Materialien an, zum Beispiel durch Magnetfelder, die sich in den Turbulenzen immer wieder vermischen.
Dies stellt jedoch auch jahrzehntealte Theorien über die Entwicklung von Sternen in Frage. Weil der Sternentstehungsprozess besonders komplex und in theoretischen Modellen nur schwer darstellbar sei, “ging das klassische Modell von einer einfachen Annahme aus, die lange gut funktionierte”, erklärte Zwintz der APA. Die Anfangsphase wurde kaum berücksichtigt, da sie sehr turbulent und schwer zu modellieren ist.
Die frühe Entwicklung ist chaotisch
Thomas Steindl, Mitglied der Arbeitsgruppe von Zwintz und Erstautor der Studie, hat das Open-Source-Sternentwicklungsprogramm MESA monatelang erweitert und nun ein Modell vorgestellt, mit dem sich die Phase vor dem Wachstum der Sterne realistisch darstellen lässt später spezifische Vibrationen vorhersagen. Während das klassische Modell einen einfachen und glatten Verlauf der Entwicklung von Oberflächentemperatur und Leuchtkraft zeigte, bildet das von den Innsbrucker Astrophysikern entwickelte Modell den sehr chaotischen Verlauf der frühen Stadien der Sternentwicklung ab.
Die Experten zeigten, dass die Entstehungsweise eines Sterns auch Einfluss auf sein Schwingungsverhalten nach der Zündung hat. „Vergleichbar mit einem Musikinstrument führen schon kleinste Unterschiede in der Montage zu deutlichen Klangveränderungen“, sagt Steindl. Klassische Theorien gehen bisher davon aus, dass die Zeit vor der Zündung keine Rolle spielt.