Und hier kommt jetzt Kepler in’s Spiel.
NASA: Kepler (künstlerische Darstellung)
Kepler war ursprünglich für die Planeten-Entdeckung und für die Astroseismologie konzipiert (zu letzterem erzähle ich demnächst mehr). Dazu nimmt Kepler die Helligkeit von vielen Sternen mit sehr hoher Genauigkeit auf. Bei einigen dieser Sterne haben wir Glück, dass ihre Planeten – von uns aus gesehen – vor ihnen herziehen. Wir sehen einen Planetenschatten – einen Transit. Zufälligerweise liegen auch die Sterne aus dem Haufen NGJ 6819 in Keplers Blickrichtung. Weiterhin sieht man nicht “nur” Planeten, wenn man die Helligkeit eines Sterns genau aufzeichnet.
Sternenflecken als Indikator für Sternrotation
Sonnenflecken-Kollage SOHO (ESA & NASA)
Unsere Sonne hat Flecken. Diese bilden sich aufgrund des Zusammenspiels zwischen Magnetfeld und dem “kochenden” Plasma auf der Sternenoberfläche. Wobei “kochend” durchaus wörtlich gemeint ist.
Das Brodeln auf der Sonnenoberfläche ähnelt durchaus dem Brodeln im heimischen Wassertopf. Tatsächlich handelt es sich in beiden Fällen um Konvektion. Auch sonnenähnliche Sterne haben Magnetfelder und Konvektion und stoßen Sternenwind aus. Sie haben also auch Sternenflecken. So ein Sternenfleck ist kühler als die umgebenen Plasmamassen und erscheint daher dunkler als die “ungestörte” Sternenoberfläche. Das Auftreten dieser Flecken führt also in einer genauen Aufzeichnung der Sternenhelligkeit – wie sie Kepler durchführt – zu einer Verdunkelung. Tatsächlich haben junge Sterne sogar richtig große Flecken.
Wie bei unserer Sonne entstehen und vergehen neue Sternenflecken auf sonnenähnlichen Sternen am laufenden Band. Aber sie leben meist lange genug, um mindestens zwei Sternrotationen mitzumachen. Und genau deswegen können wir auch anhand von Sternenflecken die Sternrotation bestimmen. Wir können bei einer Helligkeitaufzeichnung die Zeit zwischen dem Erscheinen von Sternenflecken messen. Da die Abstände verschiedener Flecken zueinander und auch der Zeitpunkt des Vergehens eines einzelnen Fleckens recht zufällig ist, werden wir zwar erst mal eine ganze Reihe willkürlicher Perioden sehen. Da aber die meisten Flecken lange genug leben, um einmal um den Stern herumgetragen zu werden, wird die Sternrotations-Periode immer und immer wieder auftauchen. Eine gute Frequenzanalyse des Sternenflecken-Auftauchens ergibt daher die Sternrotation – vor allem wenn man so hervorragende Daten hat wie Kepler sie produziert. Soren Meibom und co haben das Verfahren mit den Sternenflecken auf den 2.5 Milliarde Jahre alten Sternenhaufen NGJ 6819 angewandt und voila: Endlich wurde zumindest die Lücke zwischen einer und 4.5 Milliarden Jahre gefüllt. Ach ja und es passt auch ganz gut zu der Theorie, die ich im letzten Teil erwähnt hatte. Puh! Glück gehabt 😉
Und zum Abschluss habe ich dann noch das folgende tolle Video von Soren Meibom zur Entdeckung gefunden: Es lohnt sich, es anzuschauen.
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(1) Meibom, S., Barnes, S., Platais, I., Gilliland, R., Latham, D., & Mathieu, R. (2015). A spin-down clock for cool stars from observations of a 2.5-billion-year-old cluster Nature, 517 (7536), 589-591 DOI: 10.1038/nature14118
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