Kugelsternhaufen: Neue Sterne durch Gas-Nachschub

  • 27. January 2016

Junge Kugelsternhaufen in den Magellanschen Wolken wachsen durch Gaszufuhr von außen.

Kugelsternhaufen sind sphärisch symmetrische Ansammlungen von einigen hundert­tausend Sternen, die sich weiträumig durch den Halo ihrer Galaxie bewegen. Nach den Vorstellungen der Astronomen entsteht ein Kugelsternhaufen durch Kontraktion und Fragmentierung aus einer großen Molekül­wolke – wobei sich alle Sterne relativ zeitnah bilden, also auch alle etwa gleich alt sein sollten. Das deckt sich gut mit den Beobachtungen: Aus dem Hertzsprung-Russel-Diagramm ergibt sich für die Kugel­stern­haufen der Milchstraße ein Alter zwischen 10 und 13 Milliarden Jahre.

Abb.: Der junge Kugelsternhaufen NGC 1783 in der Großen magellanschen Wolke, fotografiert vom Weltraumteleskop Hubble.  (Bild: NASA / ESA)

Abb.: Der junge Kugelsternhaufen NGC 1783 in der Großen Magellanschen Wolke, fotografiert vom Weltraumteleskop Hubble (Bild: NASA / ESA)

Doch in den vergangenen Jahren mehrten sich Anzeichen dafür, dass es ganz so einfach nicht ist – offenbar ist die Entwicklung der vermeintlich einfachen Sternen­ansammlungen komplexer als gedacht. Denn in vielen Haufen stießen Astronomen neben der ursprünglichen Sternen­population auf eine oder sogar mehrere weitere jüngere Generationen von Sternen. Die bislang weitgehend favorisierte Erklärung für weitere Stern­entstehungs­phasen in den Kugel­stern­haufen sind kollidierende Sternwinde von Sternen aus dem asymptotischen Riesenast, sehr massereiche Sterne also, die sich schnell entwickelt und früh einen großen Teil ihrer Materie ins All geblasen haben. Doch dieses Szenario ist nicht ohne Probleme – viele Kugel­stern­haufen haben eine zu geringe Masse, um eine ausreichende Zahl solcher Riesensterne zu produzieren.

Wie ist dieses Problem zu lösen? Aufschluss könnte, so überlegten sich Chengyuan Li und seine Kollegen, die Untersuchung jüngerer Kugel­stern­haufen geben. Solche gibt es beispielsweise in den Magellanschen Wolken, Satelliten-Galaxien unserer Milchstraße. Mit dem Welt­raum­teleskop Hubble beobachtete das Team die Haufen NGC 1783 und 1696 in der Großen Magellanschen Wolke, sowie NGC 411 in der Kleinen Magellanschen Wolke. Trotz ihres astronomisch gesehen jungen Alters von ein bis zwei Milliarden Jahren zeigen zwei der Haufen eine weitere, einer sogar zwei weitere Sternen­generationen.

Aufgrund des geringen Alters kommen massereiche Sterne als Gaslieferant hier nicht infrage. Wie Li und seine Kollegen jedoch zeigen, können die Kugel­stern­haufen bei ihrer Bewegung durch die Scheibe der jeweiligen Galaxie ausreichend Gas akkretieren, um weitere Phasen der Stern­entstehung anzufeuern. Ob sich dieses Modell allerdings auch auf alte Kugel­stern­haufen übertragen lässt, ist noch unklar. Antonella Nota vom Space Telescope Science Institute und Corinne Charbonnel von der Sternwarte Genf weisen beispielsweise darauf hin, dass die jungen Kugel­stern­haufen von Satelliten­galaxien möglicherweise durch andere Prozesse entstehen als die alten Kugel­stern­haufen großer Galaxien.

Rainer Kayser

DE

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