Vom Leben und Nachleben der Sterne

Neue ISTA Assistenzprofessorin Ilaria Caiazzo, Expertin für stellare Entwicklung.

Ein Stern mit zwei Gesichtern. Ein Stern, der die Masse der Sonne mit der Kompaktheit des Mondes vereint. Sternüberreste, die ganze Planeten verschlingen und deren Umlaufbahnen beeinflussen. Ilaria Caiazzo ist für atemberaubende Entdeckungen bekannt. Nun verstärkt sie das Team der Astrophysiker:innen am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) als neue Assistenzprofessorin. Ihr Weg führte sie von der Philosophie zum Studium der Entwicklung und des Todes von Sternen. Gleichzeitig widmete sie sich ihren vielfältigen Interessen – inklusive der Filmproduktion.

Ilaria Caiazzo. Nach fünf Jahren am Caltech in Pasadena, USA, startet Ilaria Caiazzo am ISTA. Ihre Forschungsgruppe untersucht das Leben und Nachleben von Sternen. © ISTA

Ilaria Caiazzo hatte schon immer viele Interessen. Ihr Weg zur Astrophysik begann in der Philosophie und Metaphysik mit Fragen wie ‚Was ist Zeit?‘, ‚Woher kommen wir?‘, und ‚Was ist der Ursprung des Universums?‘. „Die Astronomie ist eine seltsame Art von Wissenschaft, die sich stark auf Beobachtungen stützt. Wir können keine Experimente durchführen; stattdessen beobachten wir und versuchen, das Gesehene zu verstehen“, erklärt sie. „Es fühlt sich an wie Detektivarbeit: Man sammelt wertvolle Beweise, ohne dabei den Tatort durcheinanderzubringen.“

Neutronensterne und Weiße Zwerge

Zurzeit interessiert sich Caiazzo besonders für Neutronensterne. Diese haben eine ähnliche Masse wie die Sonne, sind aber so klein wie eine Stadt. „Ihre Dichte ist dementsprechend so hoch, dass ein Löffel eines Neutronensterns mehr wiegen würde als der Mount Everest“, so Caiazzo. Um solche Sterne zu verstehen, benötigt man die gesamte Physik, von der allgemeinen Relativitätstheorie bis zur Quantenmechanik. Die extreme Natur der Neutronensterne ermöglicht es den Wissenschafter:innen, die Gesetze der Physik in Bereichen zu testen, die in Laboren auf der Erde nicht realisierbar sind.

Außerdem erforscht Caiazzo Weiße Zwerge – häufig vorkommende Sternüberreste, die es Forschenden ermöglichen, die Entwicklung fast aller Sterne und Planetensysteme im Universum, einschließlich des Sonnensystems, zu verstehen. Weiße Zwerge haben eine Masse, die der Sonne ähnelt, sind jedoch so kompakt wie die Erde. Bevor unsere Sonne zu einem Weißen Zwerg wird und stirbt, wird sie sich zuerst ausdehnen und Merkur, Venus und vielleicht sogar die Erde verschlingen, während sie die Umlaufbahnen von vielen Planeten zerstört. Die äußerste Schicht von Weißen Zwergen besteht aus dem leichtesten Element, in der Regel Wasserstoff. Es wurde vorhergesagt, dass einige wasserstoffdominierte Weiße Zwerge in einem bestimmten Stadium ihrer Entwicklung in heliumreiche Weiße Zwerge übergehen. Da diese Schichten gasförmig sind, würde man erwarten, dass ein solcher Übergang auf der gesamten Oberfläche des Sterns gleichmäßig verläuft. Im Jahr 2023 machte Caiazzo jedoch die bedeutende Entdeckung eines ‚zweiseitigen‘ Weißen Zwergs mit dem Spitznamen ‚Janus‘. „Janus weist eine scharfe Grenze zwischen seiner wasserstoffreichen und seiner heliumreichen Seite auf, was noch nie zuvor beobachtet wurde. Um diese gasförmigen Elemente getrennt zu halten, muss Janus an seiner Oberfläche ein Magnetfeld haben, das diese Asymmetrie erzeugt“, erklärt Caiazzo.

Filmproduzentin und Ritterin des Verdienstordens

Neben der Forschung schreibt Caiazzo leidenschaftlich Drehbücher und produziert diese. Ihre Zeit muss sie sich dafür sehr gut einteilen, um alle ihre Interessen unter einen Hut zu bringen. Kurz bevor sie ans Institute of Science and Technology Austria (ISTA) kam, wurde Sie zur Ritterin des Verdienstordens der Italienischen Republik geschlagen. „Für meine Forschung ausgezeichnet zu werden, wirkte fast wie ein Traum. Das Medieninteresse in Italien und auf der ganzen Welt begann mit meiner ersten Publikation in Nature, in der ich den kleinsten beobachteten mondgroßen Weißen Zwerg beschrieb. Als dann die Entdeckung des Sterns mit den zwei Gesichtern hinzukam, wurde die Aufmerksamkeit noch größer.“

ISTA zu einem Anziehungspunkt für Astronomie machen

Schon bei ihrem ersten Besuch am ISTA während des Bewerbungsprozesses hatte Caiazzo das Gefühl, dass dies ein Ort ist, an dem man spannende Dinge (er)schaffen und den aufstrebenden Bereich der Astronomie mitgestalten kann. „Meine Kolleg:innen und ich arbeiten daran, das ISTA zu einem Zentrum für Astronomie in Europa zu entwickeln, ein Zentrum mit hoher Anziehungskraft”, fügt sie abschließend hinzu.

Erfahren Sie mehr über Caiazzo und ihre Forschung in ihrem Interview auf der ISTA-Website:

https://ista.ac.at/de/news/vom-leben-und-nachleben-der-sterne/

Weitere Informationen:

https://ista.ac.at/de/forschung/caiazzo-gruppe/ Caiazzo Forschungsgruppe am ISTA