Veränderliche Sterne leuchten mal mehr und mal weniger hell. Sie tun das aus Gründen, die uns viel über ihr sonst nicht beobachtbares Innenleben verraten. Und mit diesen Informationen können wir Dinge über das Universum herausfinden, die uns sonst nicht zugänglich wären. Aber wenn Veränderung in den Sternen selbst veränderlich ist, wird die Sache kompliziert. Denn dann hat man es mit dem Blazhko-Effekt zu tun…

Sternengeschichten-Cover

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Transkription

Sternengeschichten Folge 144: Der Blazhko-Effekt

Sterne leuchten. Aber sie leuchten nicht immer gleich hell. Viele von ihnen verändern ihre Helligkeit im Laufe der Zeit und es gibt viele Gründe, warum sie das tun. Über diese “Veränderlichen Sterne” habe ich schon in den Folgen 64 und 65 der Sternengeschichten ausführlich gesprochen. Heute möchte ich aber ein ganz besonderes Phänomen ein wenig genauer betrachten: Den Blazhko-Effekt.

Dessen Beschreibung klingt ein wenig verwirrend. Es geht dabei um Sterne, die nicht nur ihre Helligkeit verändern, sondern auch die Art und Weise verändern, wie sie sich verändern. Und damit das alles ein wenig klarer wird, fange ich am besten am Anfang an. Und zwar im Jahr 1895 mit dem amerikanischen Astronom Solon Irving Bailey. Er arbeitet für die Sternwarte des Harvard College und hatte den Auftrag, in Peru nach einem geeigneten Ort für eine Beobachtungsstation auf der südlichen Halbkugel der Erde zu suchen. Dafür musste er natürlich jede Menge Stern beobachten und entdeckte dabei auch einen, der seine Helligkeit periodisch veränderte.

Das war an sich noch keine große Sensation; solche Sterne kannte man schon lange. Zum Beispiel die berühmten Cepheiden, die schon im 18. Jahrhundert und dank derer später der große Edwin Hubble die Entfernung zur Andromeda-Galaxie bestimmen konnte, wie ich in Folge 20 der Sternengeschichten erzählt habe. Die Helligkeit der Cepheiden ändert sich aber im Verlauf von mehreren Tagen; bei den Sternen die Bailey fand ging es viel schneller. Seine Sterne blinkten regelrecht und wurden in nur wenigen Stunden heller und dunkler.

Der erste Stern mit diesen Eigenschaften hatte den Namen RR Lyrae und deswegen sind heute auch alle Sterne dieser Gruppe als RR-Lyrae-Sterne bekannt. Diese Sterne sind sich rein physikalisch alle recht ähnlich. Sie sind ungefähr halb so schwer wie die Sonne, aber Riesensterne und circa fünfmal so groß wie unser Stern. Es sind alte Sterne, die zur sogenannten Population II gehören. Also nicht die allerersten Sterne im Universum, aber auch nicht die Sterne der dritten Generation, zu denen unsere vergleichsweise junge Sonne gehört. RR Lyrae Sterne findet man vor allem in den äußeren Bereichen von Galaxien und wie alle veränderlichen Sterne sind sie für die Astronomie ziemlich wichtig.

Denn die Art und Weise wie diese Sterne ihre Helligkeit verändern hängt mit dem zusammen, was in ihrem Inneren vor sich geht. Und da wir normalerweise nicht in das Innere eines Sterns hinein schauen können, bieten die Veränderlichen eine einzigartige Möglichkeit, doch ein wenig über das zu erfahren, was unter der Oberfläche passiert. Man könnte ja vielleicht denken, so ein Stern wird deswegen heller oder dunkler, weil er eben mal mehr und mal weniger Strahlung produziert. Aber die Realität ist ein klein wenig komplizierter. Die RR-Lyrae-Sterne gehören zu der Gruppe, deren Helligkeitsänderung auf den sogenannten Kappa-Mechanismus zurück zu führen ist.

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Kommentare (3)

  1. #1 Lili
    28. August 2015

    Hallo Flo,
    cool dass es einen Beitrag zu meinem Lieblingsthema gibt! :)

    Ich muss aber eine Kleinigkeit korrigieren: Blazhko hat 1907 nicht die Änderung der Maximalhelligkeit bemerkt, sondern die periodische Änderung der Periode, also die Phasenmodulation die diese modulierten Sterne meist auch haben.
    Dass sich die Maximalhelligkeit simultan dazu ändert, hat dann erst Shapley 1916 beschrieben.

    Originalzitat Blazhko 1907 (das paper ist tatsächlich auf Deutsch): “aus den weiteren Beobachtungen
    erwies es sich, daß die Momente der Maxima durch keine
    konstante Periode dargestellt werden können, und daß es
    notwendig ist, eine periodische Veränderung der Periode anzunehmen […]”
    lg,
    Lili

  2. #2 Florian Freistetter
    28. August 2015

    @Lili: Dass sich die Maximalhelligkeit simultan dazu ändert, hat dann erst Shapley 1916 beschrieben.”

    Vielen Dank! Ich dachte, das wäre beides Blazhko gewesen…

  3. #3 Rainer Gröbel
    90542 Eckental
    29. August 2015

    Hallo Lili,
    Schon seit Jahren beobachte ich RRs und konnte einige Blazhko Effekte nachweisen durch Auswertung von Daten des -leider abgeschlossenen- SuperWASP Projekts, immer begleitet von eigenen aktuellen Messungen. Dabei musste ich oft die Originalarbeit zitieren, ohne sie einsehen zu können. Na ja, russisch kann ich eh nicht… Deine Information ist besonders wertvoll und ich wäre Dir sehr verbunden, wenn Du mir die Arbeit zukommen lasssen könntest. Eine Einsicht in meine “gesammelten Werke” kann bei “Research Gate” erfolgen. Probier mal “Rainer Groebel”.
    Übrigens, besten Dank an Florian für seine klare Schilderung des Phänomens, werde diese als Gedächtnisstütze verwenden um die varierende Höhe des “Sägezahns” zu erklären…
    Viele Grüße, Rainer