So hört sich das Funkeln von Sternen an

Astronom*innen haben dem beliebten englischen Kinderlied "Twinkle, twinkle little Star" eine tiefere Bedeutung gegeben. Sie unterlegten die Melodie des Lieds mit Tönen, die aus Energiewellen von 3 verschiedengroßen Sternen generiert wurden. 

Wie das klingt, kann man sich auf YouTube anhören: 

Das Funkeln der Sterne kommt nicht nur zustande, weil die Erdatmosphäre ihr Licht beugt. Sie haben auch ein "angeborenes" Funkeln, das von Wellen auf ihrer Oberfläche erzeugt wird. Diese Energiewellen müsse man sich vorstellen wie Wellen in einem Ozean, erklärt Studienleiter Evan Anders in einem Statement.

Wellen transportieren Wärme

Alle Sterne haben eine sogenannte Konvektionszone. Bei massiven Sternen von ungefähr 1,2 Sonnenmassen befindet sich diese Zone im Kern. Von diesem chaotischen Ort tragen Partikel und Plasmawirbel Wärme in die höheren Schichten. Sobald die Teilchen abkühlen, fallen sie zurück in den Kern des Sterns. Dieser periodische Vorgang sorgt für ein subtiles Funkeln an der Oberfläche.

Erdgebundene Teleskope können das aber nicht aufnehmen. Mit einer 3D-Simulation konnten Forscher*innen erstmals zeigen, wie sich Energiewellen vom Inneren eines Sterns nach außen bewegen. Damit konnten sie bestimmen, wie stark sie eigenständig Funkeln müssen. 

Massive Sterne klingen wie Pistolen aus alten Scifi-Filmen

Um die Ergebnisse zu verdeutlichen, wandelten die Forscher*innen ihre Ergebnisse in Soundwellen um. Dabei unterschieden sich die Töne je nach Größe des Sterns. Massive Sterne klingen wie Laser-Pistolen aus einem alten Scifi-Film. Erreichen sie die Oberfläche, klingen sie wie ein Echo in einem leeren Raum.

Nicht alle Wellen, die in der Konvektionszone entstehen, erreichen die Oberfläche. In ihrer Simulation mussten die Forscher*innen also bestimmen, welche es an die Oberfläche schaffen. Dafür bauten sie eine Art "Schalldämpfung", also einen Filter, der nur die Wellen, die aus dem Stern herauskommen, misst.

Das Ergebnis zeigt, wie die Wellen bei einer Beobachtung mit einem Teleskop aussehen müssten. Mithilfe der Simulation könnten Astronom*innen künftig Weltraumteleskope nutzen, um dieses Funkeln zu beobachten. Die Forschungsergebnisse wurden im Fachmagazin Nature Astronomy veröffentlicht.