Warum es auf sonnenähnlichen Sternen gewaltige Ausbrüche gibt

Kyoto (Japan) – Auf sonnenähnlichen Sternen gibt es Eruptionen, die bis zu zehn Millionen Mal stärker sind als Ausbrüche auf unserem Zentralgestirn. Bislang galt eine Wechselwirkung zwischen den Magnetfeldern des Sterns und eines großen Planeten, der ihn auf enger Bahn umkreist, als Ursache für die Super-Eruptionen. Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Kepler zeigen jedoch, dass dieses Modell falsch ist: Bei Sternen mit starken Ausbrüchen gibt es keine solchen „heißen Jupiter“, berichtet ein Forscherteam im Fachblatt „Nature“. Stattdessen scheinen gewaltige Sternflecken die Ursache für die Super-Eruptionen zu sein.

Ein Stern mit zwei Flecken, der untere ist deutlich größer als der obere, er zeichnet sich nicht nur als schwarzes Loch von der Oberfläche des Sterns ab, das ausgestoßene Gas leuchtet auch noch weiß auf.
Super-Eruption

Sonnen- und Sternflecken sind Zonen auf der Oberfläche eines Gestirns, in der starke Magnetfelder das Aufsteigen heißer Materie aus dem Inneren unterbinden. Dadurch kühlen diese Gebiete ab und sie erscheinen im Vergleich zur normalen Oberfläche dunkel. Veränderungen des Magnetfelds im Bereich von Sonnenflecken können Energie in Form von Röntgen- und Gammastrahlung sowie als schnelle, elektrisch geladene Teilchen freisetzen. Bislang haben die Astronomen nach einer anderen Ursache für die erheblich stärkeren Super-Eruptionen gesucht, weil unsere Sonne keine derartigen Ausbrüche zeigt. Die magnetische Wechselwirkung mit einem nahen Riesenplaneten ist ein naheliegendes Modell, da solche heißen Jupiter bei vielen Sternen nachgewiesen werden konnten, unsere Sonne aber keinen derartigen Begleiter besitzt.

Hiroyuki Maehara von der Universität Kyoto in Japan und seine Kollegen haben in den Daten von Kepler nach Super-Eruptionen gesucht. Kepler dient hauptsächlich der Suche nach extrasolaren Planeten, aber seine Überwachung der Helligkeit von 145.000 Sternen liefert zugleich eine Fülle weiterer Informationen. Die Forscher stießen in den über 120 Tage gesammelten Helligkeitsdaten von 83.000 Sternen auf 365 Super-Eruptionen. Davon fanden 101 der Ausbrüche auf langsam rotierenden, sonnenähnlichen Sternen statt. Zu ihrer Überraschung fanden die Forscher aber bei den Sternen mit Super-Ausbrüchen keinerlei Hinweise auf die Existenz von heißen, jupiterähnlichen Planeten. Damit muss das Modell der magnetischen Wechselwirkung mit einem nahen Riesenplaneten wohl verworfen werden.

Interessanterweise fand das Forscherteam aber einen anderen Unterschied zwischen sonnenähnlichen Sternen mit Super-Eruptionen und der Sonne: Alle diese Sterne zeigen Anzeichen für Sternflecken, die erheblich größer sind als die größten Sonnenflecken. Diese Entdeckung legt nahe, dass solche Riesenflecken die Ursache für Super-Eruptionen sind. Und sie wirft zugleich die Frage auf, warum manche Sterne solche gewaltigen Flecken besitzen und andere – wie unsere Sonne – nicht.