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Astronominnen und Astronomen haben erstmals einen koronalen Massenauswurf (CME) beobachtet, der von einem Stern außerhalb unserer Sonne ausbrach — eine Explosion so gewaltig, dass sie die Atmosphäre naher Planeten abtragen könnte. Der Befund öffnet ein neues Fenster auf das stellarische Weltraumwetter und wirft Fragen auf, wie lebensfeindlich manche Exoplaneten-Umgebungen sein könnten.
Die Aurora Australis, auch als Südlichter bekannt, leuchtet am Horizont über den Gewässern von Brighton Beach in Dunedin am 13. November 2025.
Eine seltene Radiostudie: wie der Sturm entdeckt wurde
Die Entdeckung gelang einem internationalen Team, das das Low-Frequency Array (LOFAR) nutzte — ein europäisches Netz von Radioteleskopen, das auf schwache, niederfrequente Signale optimiert ist. LOFAR kartiert seit 2016 extreme Radioquellen wie aktive Schwarze Löcher und Pulsare, zugleich speichert das Projekt aber auch Hintergrunddaten von Sternen. Als die Forschenden dieses Archiv durchsuchten, stießen sie auf einen einminütigen Radioblitz vom 16. Mai 2016, der von einem Roten Zwerg mit der Bezeichnung StKM 1-1262 stammte, rund 133 Lichtjahre entfernt.
Die Analyse des Signals zeigt Merkmale, die typisch sind für Plasmaauswürfe mit großer kinetischer Energie: eine breitbandige, niederfrequente Signatur, zeitliche Driftmuster und Polarisationseffekte, die zu starken koronal-ähnlichen Ejekta passen. Solche Details konnten nur durch die hohe Empfindlichkeit und die räumliche Auflösung von LOFAR in Kombination mit nachträglicher algorithmischer Aufbereitung sichtbar gemacht werden.
Wichtig ist dabei auch die archivische Herangehensweise: Das Team entwickelte spezielle Datenpipelines, die transienten, stellaren Funkereignissen Vorrang einräumen und zuvor übersehene Signaturen hervorheben. Dadurch ließ sich der kurze, kräftige Ausbruch eindeutig vom instrumentellen Rauschen und von gewöhnlichen stellaren Flare-Ereignissen abgrenzen.
Warum Radio wichtig ist
Koronale Massenauswürfe an unserer Sonne beschleunigen geladene Teilchen und erzeugen charakteristische Radiosignale; ähnliche Radiofingerabdrücke an einem anderen Stern gelten als direkte Indizien für einen stellaren CME. Die Empfindlichkeit von LOFAR für niederfrequente Radiowellen ermöglichte es den Forschern, das Muster des Blitzes zu erkennen und ihn als CME zu klassifizieren — und nicht als einfachen Flare oder als einen Artefaktfehler.
Solche niederfrequenten Radiosignale entstehen typischerweise durch Plasmainstabilitäten und Schockwellen, die Elektronen auf relativistische Geschwindigkeiten bringen. Die Messung der Frequenzdrift, der Polarisation und der zeitlichen Struktur liefert Hinweise auf Ausbreitungsgeschwindigkeit, Dichteverhältnisse und Magnetfeldstärken in der stellaren Korona. Diese Informationen sind für Modelle der Stern-Magnetosphäre und der Teilchenbeschleunigung besonders wertvoll.
Die Forscher schätzen, dass dieser stellare CME mindestens 10.000-mal energiereicher war als viele Sonnenstürme, die wir von der Sonne beobachten. Eine derart hohe Intensität — selbst über kurze Zeitabschnitte — wäre für einen Planeten ohne starkes Magnetfeld oder dichte Atmosphäre katastrophal. Infolge intensiver Strahlung und Teilchenbombardements könnten Atmosphären innerhalb geologisch kurzer Zeiträume abgetragen oder chemisch massiv verändert werden.
Auswirkungen auf Exoplaneten und Bewohnbarkeit
Rote Zwerge (M-Zwerge) sind die häufigsten Wirtssterne für erdgroße Exoplaneten und standen lange im Fokus der Suche nach Leben außerhalb unseres Sonnensystems. Die neue Detektion legt jedoch nahe, dass ihre magnetische Aktivität deutlich erratischer und heftiger sein kann als bislang angenommen. Mächtige CMEs können Atmosphären erodieren, Wasser ausplaneten ziehen und planetare Oberflächen mit energiereichen Teilchen bombardieren — Prozesse, die die Chancen für Leben nach irdischen Maßstäben deutlich verringern.
Insbesondere Planeten in engen habitablen Zonen von M-Zwergen sind gefährdet: Wegen der Nähe zum Stern sind sie stärkerer Strahlung ausgesetzt und stehen oft in tidally-locked Konfigurationen, bei denen eine Hemisphäre dauerhaft dem Stern zugewandt ist. Ohne ein schützendes Magnetfeld kann wiederholte Exposition gegenüber CME-geschüttelten Plasmawellen die Atmosphäre in geologisch kurzen Intervallen dezimieren. Atmosphärische Verluste verändern die chemische Zusammensetzung — etwa das Verschwinden von Wasserdampf und die Akkumulation von Sauerstoff-Fragmenten durch photochemische Prozesse — und verfälschen so potenzielle Biosignaturen.
Diese Erkenntnis hat direkte Folgen für die Priorisierung von Exoplanetenzielen: Bei der Auswahl von Kandidaten für detaillierte Atmosphären- und Biosignatur-Untersuchungen müssen Forscher nun auch die Häufigkeit und Energiemenge stellaren Weltraumwetters mit einbeziehen. Ein Planet, der in der habitablen Zone liegt, ist nicht automatisch ein attraktiver Kandidat, wenn sein Stern regelmäßig extreme koronale Ejekta ausstößt.
"Dies ist der erste Radionachweis eines CME an einem anderen Stern und leitet eine neue Ära des auf andere Sternsysteme angewandten Weltraumwetters ein", sagte Philippe Zarka vom Observatoire de Paris, Co-Autor der Studie. Er und seine Kolleginnen und Kollegen vertreten die Ansicht, dass die Charakterisierung stellarer Magnetstürme essenziell ist, um die Habitabilität von Exoplaneten realistisch bewerten zu können.
Co-Autor Cyril Tasse erläuterte, dass LOFAR zwar routinemäßig Sterne in seinen Sichtfeldern beinhaltet, das Team aber spezielle Algorithmen entwickelt habe, die transiente stellare Ereignisse speichern und markieren. Die 2022 gestartete Archivsuche zahlt sich bereits aus: Das eine Minute dauernde Ereignis von 2016 fiel bei einer Neuverarbeitung mit für stellare Radio-Transiente optimierten Algorithmen als starkes Ejektum-Signal auf.
Kontext: was das für die Weltraumwetter-Forschung bedeutet
Auf der Erde können CMEs Satelliten stören, Stromnetze beeinträchtigen und Polarlichter in hohen Breiten auslösen — und in extremen Fällen sogar weiter südlich sichtbar werden. Institutionen wie die NOAA beobachten deshalb die Sonnenaktivität intensiv, weil sie direkte gesellschaftliche Auswirkungen hat. Die Ausweitung des Weltraumwetter-Konzepts auf andere Sternsysteme eröffnet eine vergleichende Perspektive: Nicht alle Sonnen verhalten sich wie unsere, und manche stellaren Umgebungen könnten grundsätzlich feindlich für Atmosphären und lebenswichtige Chemie sein.
Darüber hinaus hilft der Nachweis von CMEs an anderen Sternen Astrophysikerinnen und Astrophysikern, Modelle stellarer Magnetfelder, Teilchenbeschleunigung und Drehimpulsverlust zu testen. Messungen der Frequenz und Energieverteilung solcher Ereignisse über verschiedene Sterntypen hinweg liefern kritische Daten für die Weiterentwicklung theoretischer Modelle und numerischer Simulationen.
Die Kombination von Radioastronomie mit optischer, ultravioletter und Röntgen-Beobachtung ist dabei besonders aussagekräftig: Während Radioaufnahmen Schock- und Teilchenprozesse sichtbar machen, geben optische und Röntgen-Daten Einblicke in die thermische Korona, Flare-Energetik und die initiale Energiequelle der Ausbrüche. Multiband-Kampagnen können so die zeitliche Abfolge und Kopplung zwischen Flare, CME und partieller atmosphärischer Reaktion aufklären.
Zukünftige Radiodurchmusterungen, kombiniert mit systematischem Monitoring in anderen Wellenlängenbereichen, können die Häufigkeit extremer Weltraumwetter-Ereignisse quantifizieren. Solche Beobachtungen helfen auch, Wahrscheinlichkeiten für atmosphärisches Überleben, magnetischen Schutzbedarf und langfristige Entwicklung von Exoplaneten zu bestimmen — essentielle Faktoren für Modelle der Planetenbewohnbarkeit.
Experteneinschätzung
Dr. Maya Singh, eine Astrophysikerin, die zu Exoplaneten-Atmosphären forscht, kommentierte: "Dieser Nachweis markiert einen Wendepunkt. Wir haben jetzt direkte Evidenz, dass einige Sterne Ausbrüche erzeugen, die um mehrere Größenordnungen stärker sind als die der Sonne. Für Planeten, die nahe an Roten Zwergen kreisen, könnte wiederholte Exposition gegenüber solchen Stürmen Atmosphären in geologisch kurzer Zeit entfernen. Das verändert unsere Prioritäten bei der Auswahl von Zielen für die Suche nach Biosignaturen."
Blick in die Zukunft: Astronomen planen, Archivsuche zu erweitern und dedizierte Überwachungskampagnen mit LOFAR sowie ergänzenden Instrumenten durchzuführen. Durch das Katalogisieren stellarer CMEs und ihrer Radiomerkmale wollen Forschende quantifizieren, wie verbreitet extremes Weltraumwetter ist, und Modelle der Evolution exoplanetarer Umgebungen verfeinern. Diese Arbeit umfasst sowohl großflächige Sky-Surveys als auch gezielte Langzeitbeobachtungen von aktiven M-Zwergen.
Technisch stehen dabei mehrere Herausforderungen im Vordergrund: die Trennung von stellaren Signalen und terrestrischem Radiofrequenz-Interferenz (RFI), die Kalibrierung für ionosphärische Effekte bei niederfrequenten Messungen sowie die Entwicklung robuster Erkennungsalgorithmen für kurzzeitige, hochenergetische Transienten. Fortschritte in Machine-Learning-Verfahren und in verteilten Rechenressourcen sind entscheidend, um große Datenmengen effizient zu sichten und valide Kandidaten zu extrahieren.
Zusätzlich sind Vergleiche mit theoretischen Erwartungen nötig: Wie skaliert die CME-Energie mit der Sternrotation, magnetischer Feldstärke oder konvektiver Aktivität? Welche Rolle spielen Sternalter und binäre Begleiter? Antworten auf solche Fragen erfordern sowohl Beobachtungsstatistiken als auch multidisziplinäre Modellierungen, die Magnetohydrodynamik (MHD), Teilchenphysik und Atmosphärenchemie verknüpfen.
Schließlich hat die neue Beobachtung Konsequenzen für die Interpretation potenzieller Biosignaturen: Atmosphärische Verknappung oder dramatische chemische Umorientierungen durch wiederholte CME-Einschläge können False Positives oder False Negatives bei der Suche nach Leben erzeugen. Daher sollten Weltraumwetter-Risiken in zukünftigen Missionen und in der Priorisierung von Zielsystemen explizit berücksichtigt werden.
Insgesamt stellt der erste Radiobeleg eines stellaren CME einen wichtigen Fortschritt in der Radioastronomie und in der vergleichenden Weltraumwetter-Forschung dar. Er erweitert unser Verständnis von stellaren Magnetphänomenen, von den Gefahren, die von aktiven M-Zwergen für Exoplaneten ausgehen können, und von den Anforderungen an zukünftige Beobachtungsstrategien, um habitabilitätsbezogene Fragestellungen zuverlässig zu beantworten.
Quelle: sciencealert
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