Gibt es ein Geheimnis, um jung zu bleiben? Wie bleiben Stars jung?

Das Geheimnis junger Stars

Sterne mit Planeten leuchten weiterhin im Röntgenbereich, ein Zeichen dafür, dass der Stern jung ist.

Ein heißer Jupiterplanet, der einen Stern in einem Doppelsternsystem umkreist.

(Bildnachweis: NASA/CXC/M.Weiss)

Planeten und Sterne sind wie Eltern und Kind, wie eine neue Studie nahelegt: Die kleineren Körper halten die größeren aktiv, was ihnen hilft, länger jung zu bleiben.

Die Studie untersuchte mehrere Sterne, die von Astronomen als heiße Jupiter bezeichnet werden. Dabei handelt es sich um riesige Gaswelten von etwa der Größe des größten Planeten unseres Sonnensystems, Jupiter. Heiße Jupiter umkreisen ihre Muttersterne sehr nahe – näher als Merkur, der innerste Planet unseres Sonnensystems, die Sonne umkreist. Doch aufgrund ihrer Größe zieht die Schwerkraft heißer Jupiter an den Sternen, die sie umkreisen, und sorgt so dafür, dass sie sich schneller drehen. Diese zusätzliche Bewegung führt dazu, dass der Stern im Röntgenbereich knistern kann, was bei jungen, erwachsenen Sternen üblich ist.

Wissenschaftler hatten bereits zuvor Hinweise auf dieses Phänomen gesehen, wollten jedoch keine Schlussfolgerungen ziehen, bis sie es bei einer ausreichenden Zahl von Elternsternen und deren heißen Jupiter-Nachkommen beobachten konnten. Dank Beobachtungen des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA und der Raumsonde XMM-Newton der Raumfahrtbehörde ist es ihnen nun gelungen, eine zufriedenstellende Probe zu sammeln.

„In der Medizin muss man an einer Studie viele Patienten teilnehmen, um zu wissen, ob die Auswirkungen real sind oder nur eine Art Anomalie darstellen“, sagte die Hauptautorin Nicoleta Ilic, eine Astronomin am Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam, in einer Erklärung der NASA. „Dasselbe gilt für die Astronomie, und diese Studie gibt uns die Gewissheit, dass diese heißen Jupiter die Sterne, die sie umkreisen, tatsächlich jünger machen, als sie wirklich sind.“

Wie alternde Menschen neigen auch Sterne dazu, mit zunehmendem Alter langsamer zu werden. Sie drehen sich langsamer und blinken weniger. Da Sterne jedoch keine Geburtsurkunden haben, die ihr Alter beweisen, mussten Ilitch und ihre Kollegen einen subtileren Weg finden, um die Auswirkungen der Planetenverjüngung aufzuzeigen. Sie untersuchten Doppelsterne, die einander umkreisen und gleichzeitig entstanden, wie menschliche Zwillinge. Die Forscher suchten nach Sternpaaren, bei denen nur einer der Sterne einen heißen Jupiterplaneten in der Umlaufbahn hatte.

„Es ist fast so, als würde man Zwillinge in einer Studie verwenden, wobei ein Zwilling in einer völlig anderen Nachbarschaft lebt und das seine Gesundheit beeinträchtigt“, sagte Co-Autorin Dr. Katja Popensinger vom Institute for Physics in der Erklärung. „Indem wir einen Stern mit einem nahegelegenen Planeten mit einem Zwilling ohne einen solchen vergleichen, können wir die Unterschiede im Verhalten von Sternen gleichen Alters untersuchen.“

Durch die Beobachtung von Röntgenmessungen konnten die Forscher deutlich erkennen, dass Sterne mit Planetenfamilien mehr Röntgenausbrüche aussenden als ihre kinderlosen Geschwister, ein typisches Merkmal junger Sterne. In einer Erklärung sagten die Forscher, dass sie diesen Effekt bei fast drei Dutzend Sternpaaren durchgehend beobachtet hätten. Die endgültige Stichprobe umfasste 10 von Chandra beobachtete Doppelsternsysteme und 6 von XMM-Newton beobachtete Doppelsternsysteme.

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Das Sonnensystem ist das Gravitationssystem der Sonne und der Objekte, die sie umkreisen. Es entstand vor 4,6 Milliarden Jahren durch den Gravitationskollaps einer massiven interstellaren Molekülwolke. Der überwiegende Teil der Masse des Systems befindet sich in der Sonne, der Großteil der übrigen Masse in Jupiter. Das Sonnensystem ist das durch die Schwerkraft gebundene System der Sonne und der Objekte, die sie umkreisen. Es entstand vor 4,6 Milliarden Jahren durch den Gravitationskollaps einer massiven interstellaren Molekülwolke. Der überwiegende Teil der Masse des Systems befindet sich in der Sonne, der Großteil der übrigen Masse in Jupiter. Die vier inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars sind terrestrische Planeten, die hauptsächlich aus Gestein und Metallen bestehen. Die vier Riesenplaneten im äußeren System sind viel größer und massereicher als die Erde. Jupiter und Saturn sind die beiden größten Gasriesen, die hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium bestehen. Die nächsten beiden, Uranus und Neptun, sind Eisriesen, die hauptsächlich aus flüchtigen Substanzen bestehen, die im Vergleich zu Wasserstoff und Helium relativ hohe Schmelzpunkte haben, wie etwa Wasser, Ammoniak und Methan. Die Umlaufbahnen dieser acht Planeten sind alle nahezu kreisförmig und liegen nahe der Ebene der Erdumlaufbahn, der sogenannten Ekliptik.

Ein Doppelstern ist ein System aus zwei Sternen, die durch die Schwerkraft aneinander gebunden sind und einander umkreisen. Doppelsterne am Nachthimmel, die mit bloßem Auge als einzelnes Objekt erscheinen, werden im Teleskop oft als separate Sterne erkannt. In diesem Fall spricht man von visuellen Doppelsternen. Viele sichtbare Doppelsterne haben Umlaufzeiten von Hunderten oder Tausenden von Jahren, sodass ihre Umlaufbahnen unsicher oder kaum bekannt sind. Sie können auch durch indirekte Techniken wie Spektroskopie (spektroskopische Doppelsterne) oder Astrometrie (astrometrische Doppelsterne) erkannt werden. Wenn ein Doppelstern zufällig in einer Ebene oberhalb unserer Sichtlinie kreist, können seine Komponenten sich gegenseitig verfinstern und passieren. Diese werden als bedeckungsveränderliche Doppelsterne oder, zusammen mit anderen Doppelsternen, deren Helligkeit sich während ihrer Umlaufbahn ändert, als photometrische Doppelsterne bezeichnet.

VON: Tereza Pultarova

FY: Free Addiction Girl

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