Stellarer Magnetismus: Iota Horologii erster magnetisch kartierter Stern – neben der Sonne
Astronomen haben erstmals den Magnetismus eines anderen Sterns untersucht. Der Stern Iota Horologii scheint magnetisch noch aktiver zu sein als unsere Sonne. Zum Beispiel kehrt er seine magnetischen Pole alle zwei Jahre um – wofür die Sonne immerhin 22 Jahre braucht.
Ein Forschungsteam hat das magnetische Spektrum eines fernen Sterns untersucht. Der Stern ähnelt unserer Sonne, ist aber deutlich jünger und dynamischer und trägt den Namen Iota Horologii (ι Hor).
Im Rahmen der internationalen Kampagne Far Beyond the Sun analysierten die Forschenden des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) fast drei Jahre lang Messdaten. Sie wollten verstehen, wie Sterne ihre Magnetfelder erzeugen und wie sich diese mit der Zeit verändern. Die vollständige Studie wurde in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.
Jugendlicher Verwandter der Sonne
Mit einem Alter von rund 600 Millionen Jahren ist ι Hor wesentlich jünger als unsere 4,6 Milliarden Jahre alte Sonne. Der junge Stern rotiert deutlich schneller und zeigt eine weitaus intensivere magnetische Aktivität. Über 199 Nächte hinweg wurde der Stern mit dem HARPS-Polarimeter am 3,6-Meter-Teleskop der Europäischen Südsternwarte in La Silla (Chile) beobachtet, was einen außergewöhnlich großen Datensatz darstellt.
Aus diesen Beobachtungen erstellte das Team mithilfe des Zeeman-Doppler-Imaging (ZDI) 18 detaillierte Magnetfeldkarten. Die Karten zeigen, wie sich großräumige magnetische Strukturen auf der Oberfläche des Sterns bilden, verändern und sogar umkehren. Solche Vorgänge bringen die tief im Inneren wirkenden Dynamo-Mechanismen zum Ausdruck, die auch in der Sonne für Aktivitätszyklen verantwortlich sind.
Am meisten überraschte der Rhythmus des Sterns: Iota Horologii vollzieht einen kompletten Magnetzyklus – also eine Umkehrung seiner magnetischen Pole – in nur rund zwei Jahren. Die Sonne benötigt dafür etwa 22 Jahre. Der magnetische Herzschlag des Sterns schlägt also in einem rasanten Takt.
Erstes Schmetterlingsdiagramm – neben der Sonne
Eine weitere Premiere gelang dem Team mit dem ersten magnetischen Schmetterlingsdiagramm für einen Stern außerhalb unseres Sonnensystems. Solche Diagramme zeigen, wie magnetische Regionen im Verlauf eines Zyklus über die Sternoberfläche wandern. Auf der Sonne etwa entstehen Sonnenflecken in mittleren Breiten und bewegen sich allmählich zum Äquator hin.
Für ι Hor ließ sich ein ähnliches Muster erkennen, jedoch mit einigen Unterschieden: So wurden etwa magnetische Strömungen beobachtet, die mit Geschwindigkeiten von bis zu 78 Metern pro Sekunde in Richtung der Pole und mit bis zu 19 Metern pro Sekunde zum Äquator streben – weit schneller als bei der Sonne. Damit gelang die erste direkte Messung solcher Strömungen auf einem anderen Stern.
„Diese Ergebnisse sind ein wichtiger Meilenstein für das Verständnis magnetischer Dynamos – jener Motoren, die die Stern- und Sonnenaktivität antreiben“, erklärt Dr. Julian Alvarado Gómez, Leiter der Studie am AIP.
Die magnetische Aktivität ist nicht nur für den Stern selbst wichtig. Sie beeinflusst auch die Umgebung seiner Planeten – durch Sternwinde, Flares und hochenergetische Strahlung. Da Iota Horologii mindestens einen bekannten Exoplaneten besitzt, lassen die neuen Erkenntnisse auch darauf schließen, wie junge sonnenähnliche Sterne die Bewohnbarkeit ihrer Planeten prägen.
Quellenhinweis:
Alvarado-Gómez, J. D., Hussain, G. A. J., Amazo-Gómez, E. M. Xu, Y., Poppenhäger, K., Chebly, J., Donati, J.-F., Stelzer, B., & Sanz-Forcada, J. (2025): Far beyond the Sun: III. The magnetic cycle of ι Horologii. Astrophysics.