Forschungsgebiete

Atmosphären von AGB-Sternen

Die Atmosphären der AGB-Sterne gehören wahrscheinlich zu den komplexesten Sternatmosphären überhaupt. Dies liegt einerseits am Einfluss von Sternschwingungen, die in der Atmosphäre nach außen laufende Stoßwellen und damit eine zeitlich stark veränderliche Struktur der Atmosphäre verursachen. Hinzu kommt, dass die geringen Temperaturen in der Atmosphäre auch zur Entstehung von komplexen Molekülen und kosmischem Staub führen. Zum Verständnis der Atmosphären werden daher nicht nur aufwändige Modellrechnungen durchgeführt sondern auch Beobachtungsdaten verschiedenster Wellenlängen und Methoden kombiniert. Besondere Bedeutung haben hier Spektroskopie und Interferometrie vom Infraroten bis in den Radiobereich.

Zirkumstellare Hüllen aus Gas und Staub

Am Ende des Sternenlebens kommt es oft zu heftigen Massenverlustprozessen. Dabei geben die von uns studierten AGB Sterne oft den Großteil ihrer äußeren Hülle an das umgebende interstellare Medium ab und reichern es so mit im Sterninneren erzeugten schwereren chemischen Elementen an. Die chemische Entwicklung von Galaxien und dem gesamten Universum wird so vorangetrieben. Auch wir selbst verdanken unsere eigene Existenz den AGB Sternen, wurde doch z.B. ein großer Teil des Kohlenstoffs und Stickstoffs in ihnen erbrütet. Dieser hohe Massenverlust führt letztlich auch zum endgültigen Ende der Sterne meist als Weißer Zwerg. Das Studium der Auswurfprozesse erfordert insb. Infrarot- und Radioteleskope weil das Materials in Form von kühlen Staub und molekularem Gas die Sterne verlässt.

Sternentwicklung und -pulsation

Die ausgeprägten Schwingungen von AGB-Sternen führen zu starken, meist periodischen, Änderungen in der Helligkeit. Daher zählen AGB-Sterne zu den auffälligsten veränderlichen Sternen. Aus den in der Gruppe analysierten Lichtkurven lassen sich Aussagen über verschiedene grundlegende Eigenschaften der Sterne treffen, insbesondere über Masse, Entwicklungszustand und Entfernung. Die Masse beeinflusst entscheidend die Entwicklung der Sterne und auch hier erweisen sich die AGB-Sterne als sehr komplex in ihrer inneren Struktur und zeitlichen Entwicklung. Große Bedeutung hat hierbei die Synthese neuer Elemente im Inneren, insbesondere von Kohlenstoff und Elementen schwerer als Eisen. Dieser Aspekt wird mittels der Analyse von Spektren im sichtbaren und Infarotbereich untersucht.

AGB-Sterne in anderen Galaxien

In diesem Forschungsbereich wird vor allem die Mitgliedschaft von AGB-Sternen in stellaren Populationen wie ganzen Galaxien oder Sternhaufen untersucht. Auf Grund der hohen Leuchtkraft unserer roten Riesensterne sind sie auch in größeren Distanzen wie in Galaxien der lokalen Gruppe relativ leicht aufzuspüren. Ihr Studium erlaubt uns Aufschlüsse über die lokale Sternentstehungsgeschichte, die chemische Zusammensetzung und sogar die genaue Entfernung dieser Galaxien. Dabei setzen wir auf die Hilfe modernster Großteleskope die mit ihrer besonders scharfen Abbildung gleichsam die "Nadeln im Heuhaufen" aufspüren lassen.

Instrumentelle Aspekte

Unsere Arbeitsgruppe war bzw. ist an der Entwicklung der folgenden Instrumente beteiligt: