Aktuelle Forschungsthemen

Wir haben derzeit eine offene Stelle als tenure-track Astrophysiker*in (m/w/d) in der Abteilung Sternphysik und Exoplaneten. Die Stellenausschreibung ist hier als pdf zu finden: job_announcement_astrophysicist

Exoplaneten finden sich häufig in sehr engen Umlaufbahnen um ihre Sterne, wo sie intensiver Bestrahlung ausgesetzt sind. Besonders die stellare Leuchtkraft im Röntgen- und UV-Bereich treibt die Verdampfung der oberen Schichten von Exoplaneten-Atmosphären an. Wir untersuchen solche Prozesse durch Beobachtungen bei kurzen Wellenlängen sowie numerische Simulationen. Verdampfende Atmosphären beobachten wir mittels hochauflösender Spektroskopie im optischen und UV-Bereich sowie mit Röntgendaten.

Wer die Katalogdaten aus unserem kürzlich akzeptierten Paper, Foster et al. 2021, jetzt schon einsehen möchte, bevor sie über den Vizier-Service verfügbar werden, kann dies hier tun: Katalog-Datei: catalog, und die Readme-Datei: Readme_Foster2021

Sowohl der primäre Transit (Planet vor Stern) als auch der sekundäre Transit (Planet hinter Stern) kann genutzt werden, um die Atmosphären von Exoplaneten zu untersuchen. Transmission während des Primärtransits erprobt die Tag-Nacht-Grenze, während Reflektion kurz vor oder nach dem Sekundärtransit die komplette Tagesseite darlegt. Wir benutzen hochaufgelöste Spektroskopie mit PEPSI sowie breitbandige, niedrig aufgelöste Beobachtungen für diese beiden Ansätze.

Das Magnetfeld von Sternen wird vom magnetischen Dynamo durch eine Kombination von Rotation und Konvektion hervorgerufen. Eine große Bandbreite magnetischer Phänomene lässt sich direkt beobachten, z.B. Sternflecken, Flares und kurzwellige Strahlung aus der stellaren Korona. Wir untersuchen das Zusammenspiel von stellarem Alter, Rotation und Aktivität sowie das Problem, ob Planeten stellare Aktivitätsmuster beeinflussen können. Wir verwenden große Datensätze von Lichtkurven (z.B. von TESS und Kepler) sowie gezielte Röntgenbeobachtungen von stellaren Samples.

Flares sind explosive Ereignisse in Sternatmosphären, die über das komplette elektromagnetische Spektrum hinweg beobachtet werden können. Die Häufigkeit ihres Auftretens und ihre Position auf der Sternoberfläche geben Hinweise auf das Verhalten des magnetischen Dynamos. Wir untersuchen Flares mit boden- und weltraumgebundenen Beobachtungen.

Koronale Massenauswürfe sind für die Sonne im Detail beobachtbar. Für andere Sterne ist das nicht der Fall, und es müssen Relationen mit anderen, direkt beobachtbaren Parametern sowie numerische Simulationen herangezogen werden. Insbesondere M-Zwergsterne sind in diesem Zusammenhang interessant, weil ihre Massenauswürfe Auswirkungen auf Exoplaneten in habitablen Zonen haben können.

Große magnetische Strukturen auf Sternoberflächen können durch Spektropolarimetrie und magnetische Linienverbreiterungen in unpolarisiertem Licht untersucht werden. Wir benutzen beide Ansätze, um Magnetfelder von heißen und kühlen Sternen zu ergründen.

Stellare Konvektion ist eine der entscheidenden Zutaten des magnetischen Dynamos. Wir führen Simulationen mit dem CO5BOLD-Code durch, um die Auswirkungen von Elementhäufigkeiten und anderen Variablen auf Sternatmosphären zu untersuchen.