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Sternentwicklung: Sternflecken auf Riesenstern in Bewegung

Auf dem Roten Riesen XX Trianguli gibt es große Sternflecken. Ein Forscherteam konnte diese nun über längere Zeit in Bewegung verfolgen.
Sternfleck auf XX TrianguliLaden...

Schon seit Jahrhunderten sind sie von der Oberfläche der Sonne bekannt: dunkle Regionen auf der Oberfläche unseres Zentralgestirns, die Sonnenflecken. Aber auch auf anderen Sternen gibt es vergleichbare Gebilde, die Sternflecken. Forscher vom Leibniz-Institut für Astrophysik (AIP) in Potsdam konnten nun Sternflecken auf dem roten Riesenstern XX Trianguli im Sternbild Dreieck über einen Zeitraum von sechs Jahren hinweg beobachten. Sie setzten dafür die beiden robotischen 1,2-Meter-Instrumente des STELLA-Teleskops auf der Kanareninsel Teneriffa ein.

Obwohl XX Trianguli rund den 20-fachen Durchmesser unserer Sonne aufweist, erscheint er durch seine große Distanz von bis zu 1500 Lichtjahren nur als Punkt am Himmel. Somit lässt sich seine Oberfläche nicht direkt als Scheibe auflösen. Um dennoch Aussagen über die Eigenschaften seiner Oberfläche treffen zu können, mussten die Forscher um Andreas Künstler auf indirekte mathematische Verfahren zurückgreifen. Sie verwendeten für ihre Beobachtungen die Doppler-Tomografie, um den Stern rechnerisch aus den spektralen Informationen als Scheibe mit Oberflächendetails aufzulösen. Auf den daraus gewonnenen Bildern lassen sich die Sternflecken auf XX Trianguli als große dunkle Regionen erkennen. Sie sind sehr viel größer als die Flecken auf unserer Sonne und haben auch deutlich länger Bestand.

© A. Künstler, T. A. Carroll und K. G. Strassmeier, Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)
Sternflecken in Bewegung auf XX Trianguli
Diese einzigartige Zeitreihe von Doppler-Aufnahmen zeigt die Sternflecken an den Polen des Sterns XX Tri sowie einige kleinere Flecken am Äquator. Über den Beobachtungszeitraum von sechs Jahren ist eine systematische Veränderung ihrer Verteilung und Morphologie erkennbar.

Um mehr über die zeitliche Entwicklung der Sternflecken auf XX Trianguli herauszufinden, beobachteten die Forscher 667-mal den Stern zwischen Juli 2006 und April 2012 und konnten dabei hochauflösende Spektren gewinnen. Sie geben 86 Umdrehungen des in 24 Tagen einmal um sich selbst rotierenden Riesensterns wieder. Aus den Bilddaten wurde ein Videoclip generiert, der die Veränderungen der Sternflecken über diesen Zeitraum hinweg verdeutlicht. Er verwendet drei Darstellungsformen: "Real view" zeigt den Stern als rotierende Kugel mit der Sonne zum Größenvergleich, eine weitere die Oberfläche in klassischer Mercator-Projektion, und die dritte bietet direkten Blick auf den Nordpol des Sterns ("Pole-on view"). Im Video lässt sich erkennen, wie sich die Verteilung der Sternflecken und ihre Größen verändern. Zudem zeigen sich Veränderungen in der Morphologie, wie das Auseinanderbrechen und das Verschmelzen von Sternflecken. Aus diesen Daten lassen sich Informationen über das Magnetfeld des Riesensterns an dessen Oberfläche ableiten.

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