Das Zentrum im Hertzsprung-Russell Diagramm

Wie Sterne entstehen und sich entwickeln, ist für die Astrophysik und Kosmologie von zentraler Bedeutung. In den letzten hundert Jahren hat sich unser Wissen über Sterne rasant entwickelt und vertieft. Das Alter von Sternen, Stemhaufen und von Strukturen in unserer Milchstraße, die Elemententstehung und chemische Entwicklung unserer Galaxis und unseres Universums hängt ursächlich mit stellaren Prozessen zusammen. Um diese zu verstehen, ringt Physik und Astrophysik mit den jeweils modernsten naturwissenschaftlichen Methoden. Trotz all dieser Anstrengungen sind wir dennoch nicht am Ziel - wenn auch näher! Der auf der Erde gemessene solare Neutrinofluss ist zum Beispiel etwa dreimal kleiner als von der Theorie vorhergesagt. Die Überprüfung des "Standard-Sonnenmodells" mit Hilfe der Sonnenpulsation ergab jedoch, dass die Energieerzeugung weitgehend korrekt beschrieben wird. Als Konsequenz musste dem bisher als masselos geltenden Neutrino eine solche zugeordnet werden. Dies war für die Elementarteilchenphysiker ein völlig unerwartetes Ergebnis. Sterne sind kostenlose Labors, in denen physikalische Prozesse unter Bedingungen untersucht werden können, die auf der Erde praktisch unrealisierbar sind. Auch darum ist die Astrophysik zur Überprüfung moderner physikalischer Konzepte unerlässlich. Erst wenn die prognostische Kraft einer Theorie unseren Erfahrungsbereich vollständig erfasst, ist die Hoffnung berechtigt, dass die zugrunde liegenden Prozesse verstanden sind. Ein deutliches Wissensdefizit gibt es in der Astrophysik u.a. bei Konvektion, Magnetfeld, Diffusion, Rotation und deren Wechselspiel. Das sind Themenbereiche mit Relevanz auch für den Alltag! Das vorgelegte Forschungsprojekt soll dazu beitragen, dieses Defizit abzubauen. Aus der Pulsation von Sternen mit sonst sehr ähnlichen Oberflächeneigenschaften, aber mit unterschiedlichem Entwicklungszustand, lassen sich die Modellvorstellungen zum Sternaufbau sehr effizient überprüfen. Wieder ein Beispiel: Das beim Neutrinofluss offensichtlich erfolgreiche Sonnenmodell führt bei der Extrapolation sogar für relativ sonnenähnliche Sternen bereits zu unrichtigen Prognosen. Bodengebundene Beobachtungen schienen nämlich für den heisseren Sonnenzwilling Procyon auf ähnliche Pulsation hinzuweisen und somit modelltheoretische Vorhersagen zu bestätigen. Der Satellit MOST hat jedoch Anfang dieses Jahres zweifelsfrei gezeigt, dass Procyon, wenn überhaupt, viel schwächer als die Sonne pulsiert. Dies ist ein deutlicher Hinweis auf ein mangelhaftes physikalisches Konzept beim Sternaufbau, das es zu korrigieren gilt, sollen die mitunter weit reichenden Schlussfolgerungen, die auf einer Theorie des inneren Aufbaus und der Entwicklung von Sternen basieren, korrekt sein - womit der Bogen zum Einleitungssatz geschlagen ist.