TOS Gruppe
Theory and Observations of Stars

Theory and Observations of Stars (TOS)

Sterne sind eine wichtige Quelle elektromagnetischer Strahlung im Universum, mit der viele Phänomene untersucht werden können, von fernen Galaxien über das interstellare Medium bis hin zu Exoplaneten. Aufgrund ihrer Undurchsichtigkeit wurde jedoch einmal gesagt, dass „auf den ersten Blick das tiefe Innere der Sonne und der Sterne für wissenschaftliche Untersuchungen weniger zugänglich zu sein scheint als jede andere Region des Universums“ (Sir Arthur Eddington, 1926). Durch moderne mathematische Methoden und die Menge und Qualität verfügbarer Daten ist es nun jedoch möglich geworden, die innere Sternstruktur direkt durch Sternschwingungen zu erforschen: eine Methode, die als Asteroseismologie bekannt ist.

Die Asteroseismologie verwendet ähnliche Techniken wie die Helioseismologie, die an unserem nächstgelegenen Stern, der Sonne, durchgeführt wird, um die Struktur anderer Sterne zu untersuchen. Hierzu werden die Eigenschaften von Wellen verwendet, um Rückschlüsse auf die innere Beschaffenheit von Sternen zu ziehen. Schwingungen, die auf den ganzen Stern einwirken, enthüllen so Informationen, die durch die undurchsichtige Oberfläche normalerweise verborgen sind. Diese asteroseismischen Informationen der Observatorien CoRoT, Kepler, K2, TESS, SONG und Plato kombiniert mit astrometrischen Beobachtungen von Gaia, spektroskopischen Daten von SDSS-V APOGEE, Interferometrie oder Photometrie und hochmodernen Sternmodellen wie MESA geben Einblicke in die Sternstruktur und die physikalischen Prozesse, die in Sternen ablaufen.

Das Ziel der Theory and Observations of Stars (TOS) Forschungsgruppe am HITS, die 2020 eingerichtet wurde, ist die Untersuchung dieser physikalischen Prozesse, die in Sternen ablaufen, und wie sich diese in Abhängigkeit von der Sternentwicklung verändern. Die Gruppe konzentriert sich hierbei unter anderem auf sogenannte Hauptreihen-Sterne geringer Masse, „Unterriesen“ und rote Riesensterne. Diese Sterne sind deshalb interessant, weil sich ihre innere Struktur oft ändert. Da sie potenziell von Planeten umgeben und kosmologische „Standardkerzen“ für Galaxienstudien sind, können sowohl die Exoplanetenforschung als auch die Galaxien-Archäologie vom wachsenden Verständnis dieser Sterne profitieren.

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