Astronomen der EPFL und des Max-Planck-Instituts für Astronomie haben mit Daten der Gaia-Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) eine detaillierte Kartierung von fast 35.000 veränderlichen Sternen in rund 1.200 offenen Sternhaufen der Milchstraße erstellt. Diese umfassende Untersuchung bietet einen beispiellosen Einblick in die Sternentwicklung und zeigt, wie Sterne innerhalb ihrer Gemeinschaften leben, altern und sterben. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.
Offene Sternhaufen, Gruppen von Sternen, die gemeinsam aus demselben Material entstanden sind und durch Schwerkraft aneinander gebunden werden, dienen als natürliche Labore für die Untersuchung des Sternverhaltens. Veränderliche Sterne, deren Helligkeit regelmäßig schwankt, liefern wichtige Informationen über die innere Physik von Sternen und die Galaxie als Ganzes. Bisher wurden Sternhaufen und veränderliche Sterne oft getrennt voneinander untersucht, was zu einem fragmentierten Bild der Sternentwicklung führte. Die neue Studie vereint beide Ansätze und schafft eine einheitliche Darstellung, die neue Muster im Sternenlebenszyklus hervorhebt.
Eine bemerkenswerte Entdeckung ist, dass mindestens einer von fünf Sternen in diesen Haufen über die Zeit eine Variabilität aufweist. Jüngere Haufen beherbergen eine größere Vielfalt an veränderlichen Sternen, während ältere Haufen mehr Sterne mit langsamen, sonnenähnlichen Zyklen aufweisen. Diese Beobachtung deutet auf einen Zusammenhang zwischen dem Alter eines Sternhaufens und der Art der darin enthaltenen veränderlichen Sterne hin. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass bestimmte Arten von veränderlichen Sternen als Alterungsindikatoren für Sternhaufen dienen können. Dies bietet eine neue Methode zur Altersbestimmung von Sternengruppen, die weniger auf komplexe Modelle angewiesen ist.
Die Forscher haben ihren Katalog mit den Positionen, Typen und Eigenschaften aller 35.000 veränderlichen Sterne öffentlich zugänglich gemacht. Diese Ressource liefert die bisher klarste Darstellung der Verteilung verschiedener Arten von veränderlichen Sternen im Hertzsprung-Russell-Diagramm, einem zentralen Werkzeug zur Verfolgung der Sternentwicklung. Die Gaia-Mission, die im Januar 2025 eingestellt wurde, liefert weiterhin eine Fülle von Beobachtungsdaten, die von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt analysiert werden und unser Verständnis des Universums revolutionieren.
Wie Richard I. Anderson, Leiter des Labors für Standardkerzen und Distanzen an der EPFL, betont: „Wir bestehen aus Sternenstaub. Das Verständnis der Leben von Sternen und der Physik, die Sterne regiert, ist entscheidend für das Verständnis unserer Ursprünge und unseres Platzes im Kosmos.“ Diese Forschung erweitert die Grenzen unseres Wissens und inspiriert zu weiteren Entdeckungen über die Entwicklung unserer Galaxie.