Robert Klatt
In der Außenzone der Milchstraße befinden sich Jungsterne, die dorthin katapultiert wurden. Astronomen haben mit Daten des Weltraumteleskops Gaia die Ursprungsorte der Sterne rekonstruiert.
Bethlehem (U.S.A.). Sterne entstehen meisten in dichten Sternhaufen, aus denen sie später teilweise durch Supernovae und andere kosmische Ereignisse geschleudert werden. Wenn die Energie besonders groß ist, kann es passieren, dass die Sterne aus der Hauptebene der Milchstraße katapultiert werden. Laut Brandon Schweers von der Lehigh University bleibt ein Großteil der Sterne aber in der dünnen Scheibe der Galaxie.
„Heiße Jungsterne verlassen nur selten die dünne Scheibe der Milchstraße. Wenn sie dies tun, fallen sie sofort auf – sie sind fehl am Platz.“
Weil in der Außenzone der Milchstraße nahezu keine neuen Sterne entstehen, sind die meisten Sterne dort über acht Milliarden Jahre alt. Die Astronomie hat aber auch mehrere Sterne in der Außenzone der Milchstraße entdeckt, die nur zehn bis 100 Millionen Jahre alt sind. Welchen Ursprungsort diese Sterne haben, konnte bislang aber kaum bestimmt werden.
Laut ihrer Präsentation auf dem 243rd meeting of the American Astronomical Society haben die Astronomen um Schweers deshalb einen „Vaterschaftstest“ für Jungsterne entwickelt, mit dem sie ihren ursprünglichen Sternhaufen rekonstruieren können. Sie nutzten dafür Daten des Weltraumteleskops Gaia, aus denen zuvor bereits eine Karte der Milchstraße mit 1,8 Milliarden Himmelskörpern erstellt wurde. Die Beobachtungsdaten umfassen die Positionen, Bewegungen und Bahnen von Millionen von Sternen der Galaxie.
Die Forscher haben mit den Daten des Weltraumteleskops die Flugbahn von 95 Sternen in den Außenbereichen der Milchstraße ermittelt. Überdies haben sie Bewegungen von 1.400 Sternhaufen analysiert, die aus Ursprungsorte der Sterne infragekommen. Sie konnten so ermitteln, ob die Flugbahnen der Sternenhaufen und der Sterne sich in den letzten 30 Millionen Jahren berührt haben.
Im nächsten Schritt haben die Astronomen analysiert, ob die Zusammensetzung und das Alter der Sterne und der Sternhaufen übereinstimmen. Dazu haben sie die Lichtspektren der ausgestoßenen Sterne mit den Lichtspektren der Sterne in den Sternhaufen verglichen.
„Ich fühlte mich dabei, als wenn ich auf diese Weise die ‚DNA‘ der verwaisten Sterne mit der ihrer potenziellen Familie vergleiche. Deshalb habe ich das Verfahren ’stellarer Vaterschaftstest‘ getauft.“
In 15 der 95 Fälle (16 %) konnte die Forscher den Sternhaufen der ausgeschleuderten Jungsterne entdecken. Die Sterne wurden vor fünf bis 30 Millionen Jahren aus ihrem Ursprungsort mit einer Geschwindigkeit von bis zu 220 Kilometern pro Sekunde katapultiert. Mithilfe der Geschwindigkeit konnte zudem ermittelt werden, ob eine Kollission oder eine Supernova den Prozess ausgelöst hat.
