Astronomen haben eine neue und verbesserte Methode zur Messung der Massivität von Millionen Einzelsternen entwickelt, insbesondere wenn sie Planetensysteme haben. Die Kenntnis der exakten Sternmasse hilft nicht nur, den Prozess der Geburt, Entwicklung und des Todes von Objekten besser zu verstehen, sondern auch die wahre Natur von Tausenden von Exoplaneten einzuschätzen.
Die Methode wurde speziell für die Gaia-Mission (ESA) entwickelt, die die dreidimensionale Karte der Milchstraße erstellt, sowie für den zukünftigen Satelliten zur Suche nach TESS-Exoplaneten, der 2018 gestartet wird. Wissenschaftler nutzen nun das volle Licht des Sterns und seine Parallaxe, um den Durchmesser zu bestimmen. Als nächstes wird das Flackern des Sternenlichts analysiert, was ein Maß für die Oberflächengravitation anzeigt. Wenn Sie diese Informationen kombinieren, erhalten Sie die Sternmasse.
Die Genauigkeit der Methode wurde an 675 Sternen mit bereits bekannter Masse nachgewiesen. Traditionell ist die Methode zur Messung der Umlaufbahnen von binären Sternensystemen. Mit den Newtonschen Bewegungsgesetzen können wir die Massivität beider Komponenten berechnen. Das Problem ist jedoch, dass weniger als die Hälfte der Sternensysteme durch einzelne Objekte dargestellt wird (1/5 der Roten Zwerge, in denen sich fremde Welten befinden können). Die gebräuchlichste Methode ist die photometrische. Es klassifiziert Sterne nach Farbe und Helligkeit, aber es fehlt die Genauigkeit. Die Asteroseismologie berechnet die Lichtschwingungen, die durch Schallimpulse verursacht werden, die durch die innere Sternenkomposition laufen. Hier ist die Genauigkeit höher, aber Sie können sie nur auf einige Tausend der hellsten Objekte anwenden.
Die neue Methode erreicht eine Genauigkeit von 10-25% (die größte für heute) und ermöglicht es Ihnen, sich auf einzelne Sterne einzulassen. Angefangen hat alles mit einer speziellen Datenvisualisierungssoftware. Als nächstes haben wir eine empirische Methode zur Bestimmung des Durchmessers anhand veröffentlichter Informationen in Sternkatalogen angeschlossen. Die Methoden kombiniert und eine neue Formel erhalten.
Die Bestimmung der Masse eines Sterns mit einem Planetensystem ist ein wichtiger Faktor für die Berechnung der Masse und Größe der Planeten. Ein Fehler von 100% bei der Berechnung der Massivität des Sterns (mit dem photometrischen Ansatz) führt zu einem Fehler von 67% bei der Berechnung der Planetenmasse. Dies entspricht einem Unterschied zwischen Erde und Merkur.
