Die Evolution der Sterne

18.01.2021

Fabian Schneider leitet die neue Forschungsgruppe „Stellar Evolution Theory“ (SET) am Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS). Der Astrophysiker untersucht das turbulente Leben massereicher Doppelsterne und deren explosive Endphasen. Für seine Forschungsleistung wurde er vom Europäischen Forschungsrat (ERC) mit einem Starting Grant ausgezeichnet. Mit den Mitteln in Höhe von 1,5 Millionen Euro baut er nun seine eigene Juniorgruppe auf.

Fabian Schneider, Leiter der neuen Forschungsgruppe „Stellar Evolution Theory“ (Foto: HITS / Annette Mück)

Sterne sind die elementaren Bausteine ​​des sichtbaren Universums. Für die Astrophysik sind besonders die sogenannten massereichen Sterne interessant, die als kosmische Kraftwerke in spektakulären Supernovae explodieren und einige der exotischsten Formen von Materie hinterlassen: Neutronensterne und Schwarze Löcher. Obwohl mittlerweile sogar Verschmelzungen dieser kompakten Objekte beobachtet werden können, bleiben nach wie vor viele Fragen offen.
Der Astrophysiker Fabian Schneider befasst sich intensiv mit dem turbulenten Leben und Schicksal massereicher Sterne. Seit Januar 2021 ist er Leiter der neuen Forschungsgruppe „Stellar Evolution Theory“ (SET) am Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS). Er hatte sich beim Europäischen Forschungsrat erfolgreich um einen ERC Starting Grant beworben und baut mit Mitteln in Höhe von 1,5 Millionen Euro seine eigene Juniorgruppe auf. Am HITS arbeiten nun insgesamt 13 Gruppen, darunter vier mit astronomischen Forschungsthemen.

Von Bonn über Oxford nach Heidelberg

Fabian Schneider studierte Physik an der Universität Bonn und promovierte 2015 am Argelander-Institut für Astronomie. Danach wechselte er als „Hintze Fellow“ an die Universität Oxford, wo er zu massereichen Sternen, deren Magnetfeldern und zu Supernovae forschte. In dieser Zeit begann die Kooperation mit Friedrich Röpke am HITS, die sich mit seinem Wechsel nach Heidelberg 2018 noch intensivierte: Er wurde „Gliese Fellow“ am Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg und arbeitete zugleich am HITS als Gastwissenschaftler in der PSO-Gruppe. Zusammen mit Kollegen aus Garching und Oxford veröffentlichte Fabian Schneider im Oktober 2019 eine Studie zur Entstehung von Magnetfeldern bei der Verschmelzung von Sternen im Fachjournal „Nature“. 2020 erhielt er dann einen ERC Starting Grant des Europäischen Forschungsrats und entschied sich, seine neue Gruppe am HITS anzusiedeln.

Wenn Sternpaare miteinander verschmelzen

Die neue SET-Forschungsgruppe konzentriert sich besonders auf Doppelsterne. Sie bilden die überwiegende Mehrheit aller massereichen Sterne. Während ihres Lebens können die beiden Sterne Teile ihrer jeweiligen Masse austauschen. Dadurch verändert sich auch die Entwicklung des einzelnen Sterns nachhaltig. Aufgrund dieses Austausches kann beispielsweise ein Stern am Ende seines Lebens in einer Supernova explodieren und zum Neutronenstern werden, anstatt in ein Schwarzes Loch zu kollabieren. Etwa ein Viertel der massereichen Sterne verschmelzen sogar komplett miteinander.

Pressekontakt:
Dr. Peter Saueressig
Head of Communications
HITS Heidelberger Institut für Theoretische Studien
Tel: +49-6221-533-245
peter.saueressig@h-its.org

Wissenschaftlicher Kontakt:
Dr. Fabian Schneider
Junior Group Leader
Stellar Evolution Theory group (SET)
HITS Heidelberger Institut für Theoretische Studien
Tel: +49-6221-533-388
fabian.schneider@h-its.org

Bilder:

Die Simulation zeigt die Entstehung des Magnetsterns Tau Scorpii, eines sogenannten „Blauen Nachzüglers“, der durch eine Sternverschmelzung entstanden ist. Auf der Abbildung ist ein Schnitt durch die Bahnebene zu sehen. Die Färbung zeigt die Stärke des Magnetfelds, die Schraffierung stellt die Feldlinie dar (Bild: Ohlmann / Schneider / Röpke).

Der Supersternhaufen R136 nahe dem Zentrum des Emissionsnebels 30 Doradus (auch als Tarantelnebel oder NGC 2070 bekannt) vom Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen. Er enthält einige der massereichsten Sterne, die derzeit bekannt sind (Bild: NASA, ESA, F. Paresce (INAF-IASF, Bologna, Italy), R. O’Connell (University of Virginia, Charlottesville), and the Wide Field Camera 3 Science Oversight Committee)).

Über das HITS

Das Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS) wurde 2010 von dem Physiker und SAP-Mitgründer Klaus Tschira (1940-2015) und der Klaus Tschira Stiftung als private, gemeinnützige Forschungseinrichtung ins Leben gerufen. Das HITS betreibt Grundlagenforschung in den Naturwissenschaften, der Mathematik und der Informatik. Dabei werden große, komplexe Datenmengen verarbeitet, strukturiert und analysiert und computergestützte Methoden und Software entwickelt. Die Forschungsfelder reichen von der Molekularbiologie bis zur Astrophysik. Die HITS Stiftung, eine Tochter der Klaus Tschira Stiftung, stellt die Grundfinanzierung der HITS gGmbH auf Dauer sicher. Die Mittel dafür erhält sie von der Klaus Tschira Stiftung. Gesellschafter des HITS sind neben der HITS Stiftung die Universität Heidelberg und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Das HITS arbeitet außerdem mit weiteren Universitäten und Forschungsinstituten sowie mit industriellen Partnern zusammen. Die wichtigsten externen Mittelgeber sind das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und die Europäische Union.

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