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ERC Starting Grant für Alexander Shapiro

Der MPS-Wissenschaftler erforscht die Helligkeitsschwankungen der Sonne und ferner Sterne.

13. März 2017

Die Sonne ist ein ungewöhnlicher Stern - selbst wenn man sie mit solchen vergleicht, die ihr in Größe, Leuchtkraft und magnetischen Eigenschaften ähneln. Untersuchungen der vergangenen Jahre zeigen, dass die etwa elfjährigen Helligkeitsschwankungen unseres Zentralgestirns deutlich schwächer ausfallen als die der meisten vergleichbaren Sterne. Warum das so ist, will Dr. Alexander Shapiro vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in den nächsten fünf Jahren erforschen. Mit seiner Gruppe „Connecting Solar and stellar Variabilities (SOLVe)“ macht er sich auf die Suche nach dem Bindeglied zwischen Sonne und Sternen. Warum verhalten sich diese Himmelskörper so ähnlich und doch so unterschiedlich? Und lassen sich Erkenntnisse aus der Sonnenforschung auf ferne Sterne übertragen? Der Europäische Forschungsrat (ERC) unterstützt dieses Vorhaben nun mit einem Starting Grant.

Dr. Alexander Shapiro vom MPS. Bild vergrößern
Dr. Alexander Shapiro vom MPS.

Traditionell sind Sonnenforschung und stellare Forschung eher getrennte Disziplinen. Grund dafür ist nicht zuletzt die völlig unterschiedliche Erreichbarkeit der Forschungsobjekte: Während zahlreiche Erdsatelliten und Raumsonden die Sonne aus der Nähe beobachten und eine Fülle unterschiedlichster Messdaten liefern, gilt es bei den Sternen in Licht zu lesen, das viele Billionen Kilometer bis zur Erde zurückgelegt hat.

In den vergangenen Jahren habe sich die Situation jedoch geändert, so Dr. Alexander Shapiro. Motor dieser Entwicklung war die Entdeckung stellarer Helligkeitsschwankungen, die – ähnlich wie bei der Sonne – dem Aktivitätszyklus des Sterns folgen. Diese Schwankungen haben sich als deutlich stärker erwiesen als die der Sonne. Dies gilt möglicherweise auch für Schwankungen, die sich auf kürzeren Zeitskalen abspielen. Dank der Weltraumteleskope CoRoT und Kepler der französischen und europäischen Weltraumagenturen liegen heute Messdaten einer Vielzahl von Sternen mit bisher unerreichter Genauigkeit vor. Die geplanten Missionen TESS und PLATO werden die Datenlage weiter verbessern.  

„Gleichzeitig hat unser Verständnis der Sonne deutlich zugenommen“, so Shapiro. Als Mitglied der Arbeitsgruppe „Solare Variabilität und Klima“ am MPS konnte der Forscher etwa dazu beitragen zu erklären, welche magnetischen Vorgänge auf der Sonne für ihre Helligkeitsschwankungen verantwortlich sind.

Mit Hilfe des ERC Starting Grants will Shapiro nun den nächsten, logischen Schritt wagen und die Modelle, die sich bei der Sonne bewährt haben, auf ferne Sterne anwenden. Der Forscher hofft so klären zu können, warum die mehrjährigen Helligkeitsschwankungen vieler Sterne deutlich stärker ausfallen als die der Sonne.

Zudem will er den Veränderungen in der Helligkeit nachgehen, die sich auf deutlich kürzeren Zeitskalen abspielen. „Solche Messungen werden genutzt, um Exoplaneten aufzuspüren“, so Shapiro. Wenn ein Exoplanet auf seiner Umlaufbahn die Sichtlinie zwischen Erde und seinem Zentralstern kreuzt, macht sich dies in irdischen Messungen als Helligkeitsschwankung des Sterns bemerkbar. Shapiros Ansatz soll dazu beitragen, in Zukunft besser unterscheiden zu können, ob solche Schwankungen auf einen Exoplaneten zurückzuführen sind oder auf innere Eigenschaften des Sterns.

Mit den so genannten Starting Grants unterstützt der Europäische Forschungsrat jährlich junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die am Anfang ihrer wissenschaftlichen Laufbahn stehen. Die Förderung ermöglicht es ihnen, neue Forschungsgruppen aufzubauen und mit ihnen eigene, mutige und neuartige Forschungsprojekte zu verfolgen.

Dr. Alexander Shapiro hat an der Universität in St. Petersburg (Russland) Mathematik und Astronomie studiert. 2009 promovierte er an der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich (Schweiz). Weitere Forschungsaufenthalte führten ihn zunächst an das Physikalische-Meteorologische Observatorium/World Radiation Center im schweizerischen Davos, dann als Marie Curie Fellow ans MPS, wo er in der Forschungsgruppe „Solare Variabilität und Klima“ forschte.  

 
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