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Rote Riesen

Sternhülle und Kern rotieren unterschiedlich schnell

Roter Riese

Hat ein Stern seinen Wasserstoffvorrat im Kern aufgebraucht, so zieht sich seine Zentralregion zusammen, während sich seine Hülle ausdehnt und abkühlt. Der Stern wird zu einem Roten Riesen. Um dabei den Drehimpuls zu erhalten, müsste der Kern schneller rotieren als die Oberfläche, mutmaßen Wissenschaftler. Paul Beck von der Katholieke Universiteit Leuven im belgischen Löwen und seine Kollegen liefern nun den ersten direkten Beweis für diese These.

Roter Riese
Einblicke in einen Roten Riesen | Diese Illustration zeigt den Aufbau eines Roten Riesen. Neue Messungen belegen, dass sich der heiße Kern rund zehnmal schneller dreht als die Oberfläche.

Das Team beobachtete die Oberflächenschwingungen von roten Riesensternen, die sich in einer minimal schwankenden Lichtintensität widerspiegeln. Diese so genannte Astroseismologie ermöglicht es den Forschern gewissermaßen in das Innere von Sternen zu blicken. Sie analysierten dazu die Eigenschaften von Schwingungen, die auch die Zentralregion der Sterne durchlaufen und dort durch die Rotation des Kerns erheblich beeinflusst werden. Die Messdaten von drei Riesensternen verglichen sie dann mit theoretischen Vorhersagen. Die Modelle stimmen am besten mit den Daten überein, wenn sich die Kerne mindestens zehnmal schneller drehen als die Oberfläche.

Aus der Erhaltung des Drehimpulses würde man einen weniger steilen Anstieg der Rotationsgeschwindigkeit erwarten, berichten die Wissenschaftler um Beck. Deshalb schlagen sie vor, solche astroseismischen Messungen an vielen Roten Riesen in verschiedenen Entwicklungsstadien durchzuführen. Auf diese Weise ließe sich nachvollziehen, wie sich der Drehimpuls im Lauf eines Sternlebens verändert und damit mehr über die Sternentwicklung lernen.

Mithilfe der Astroseismologie gelang es bereits bei zwei massereichen Sternen, die in ihrem Innern noch Wasserstoff verbrennen, auf die Rotation im Kern zu schließen. Demnach sollte sich die Zentralregion drei- bis fünfmal schneller drehen als die Hülle, berichten Beck und seine Kollegen. Auch für Weiße Zwerge diskutiere man eine nicht-einheitliche Rotation.

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