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Astronomie: Wie sich Sterne verjüngen

Flame Nebula
(c) EPA (EUROPEAN SOUTHERN OBSERVATORY -)
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"Blaue Nachzügler" sind Sterne, die heißer und schwerer sind, als es ihrem Alter entspricht. Dafür gibt es zwei Ursachen: "Vampirismus" (ein Stern saugt Materie von seinem Partner ab) oder Kollisionen.

Es ist, als ob man mitten auf dem Gruppenbild eines Altersheims einige Kinder sehen würde.“ So beschreibt Francesco Ferraro, Astronom an der Universität Bologna, das Phänomen der „Blauen Nachzügler“ („blue stragglers“), der Sterne, die jünger aussehen als es ihrer Umgebung entspricht. Jugendliches Aussehen heißt hier: Sie sind blauer, also heißer, als ihre Nachbarn, und sie sind schwerer. Sie müssten, geht man von ihrer Masse aus, eigentlich längst zu Roten Riesen oder gar schon zu Weißen Zwergen geworden sein. Das sind die Endstadien von Sternen. Die umso schneller erreicht werden, je größer die Masse ist. Schwere Sterne brennen schneller aus, sie leben kürzer.

Die Altersheime, in denen man solche stellaren Kinder beobachtet, sind Kugelsternhaufen. Das sind kugelförmige, ziemlich dichte Ansammlungen von Sternen, die sich im ebenfalls kugelförmigen „Halo“ finden, der eine Galaxie umgibt, sie sind wesentlich älter als die Sterne in der Scheibe der Galaxie, in ihnen hat die Sternentstehung bereits vor ca. 13 Milliarden Jahren aufgehört. Von unserer Milchstraße kennt man derzeit etwa 150 solche Kugelsternhaufen. Einen davon, „Messier 30“ (siehe Bild im Bild), 28.000 Lichtjahre von uns entfernt, sahen sich nun Astronomen um Ferraro mithilfe des Hubble-Teleskops genauer an – um zu klären, welcher Natur die „Blauen Nachzügler“ in diesem Sternhaufen sind (Nature, 462, S. 1028).

Gängig sind zwei Erklärungen: „Vampirismus“ und Kollision. Der „Vampirismus“ ist zwischen Sternen von binären Systemen möglich: Ein Stern saugt Materie von seinem Partner ab und wird dadurch schwerer. Die Alternative: Die Blauen Nachzügler sind durch Kollision zweier Sterne entstanden, die dabei zu einem Stern verschmolzen sind.

Große Dichte im Zentrum

Beide Mechanismen kommen vor, sagen nun Ferraro und Kollegen. Und man sieht den Blauen Nachzüglern an, welchem Szenario sie ihr jugendliches Aussehen verdanken: Die blaueren (also heißeren) sind durch Kollisionen entstanden, die röteren (also weniger heißen) durch „Vampirismus“. Die Analysen zeigen auch, dass die Blauen Nachzügler in den inneren Regionen des Kugelsternhaufens häufiger sind als in seiner Peripherie: Das erklärt sich erstens daraus, dass sie aufgrund ihrer größeren Masse dazu neigen, in Richtung Gravitationszentrum zu „fallen“. Zweitens bilden sie sich leichter dort, weil die Dichte größer ist – was Kollisionen häufiger macht und auch binäre Systeme so stört, dass ein Partner beginnt, Materie vom anderen einzusaugen.

Eine Arbeit kanadischer Astronomen bestätigt dieses Bild. In NGC 188, einem offenen Sternhaufen – solche sind weniger dicht als Kugelsternhaufen –, sind 76 Prozent der „Nachzügler“ in binären Systemen. Durch die geringere Dichte sind Kollisionen dort eben seltener als in Messier 30.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 24.12.2009)