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VLT
Extremer Sternhaufen erstaunlich normal
von Stefan Deiters
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8. Juni 2009

Der Arches-Sternhaufen ist ein außergewöhnlich dichter Sternhaufen in unmittelbarer Nähe des Zentrums unserer Milchstraße. Astronomen haben jetzt mit Hilfe des Very Large Telescopes der europäischen Südsternwarte ESO diesen Haufen im Detail untersucht: Dabei stellten sie fest, dass die Massenverteilung der Haufensterne erstaunlich normal ist. 

Arches-Sternhaufen

Der Blick des VLT-Instrumentes NACO auf den Arches-Sternhaufen. Bild: ESO / P. Espinoza  [Großansicht]

Der Arches-Sternhaufen ist ein recht beeindruckendes Objekt: Er enthält etwa Tausend junge und sehr massereiche Sterne, die weniger als 2,5 Millionen Jahre alt sind. Er liegt zudem rund 25.000 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Schützen und damit in unmittelbarer Nähe des Milchstraßenzentrums mit seinem supermassereichen Schwarzen Loch.

Diese Besonderheiten machen den Haufen zu einem idealen natürlichen Laboratorium, um die Entstehung von Sternen unter extremen Bedingungen zu untersuchen. Im turbulenten Milchstraßenzentrum haben entstehende Sonnen nämlich einige Widerstände zu überwinden - nicht nur von den zahlreichen hier vorhandenen anderen massereichen Sternen, sondern auch von den Anziehungskräften des zentralen Schwarzen Lochs. Der Arches-Sternhaufen ist zudem zehn Mal massereicher als vergleichbare junge Sternhaufen in der Milchstraße und verfügt über einen relativ hohen Anteil an schwereren Elementen.

Doch haben diese extremen Bedingungen irgendeinen Einfluss darauf, wie Sterne in dem Haufen entstehen? Dieser Frage sind Astronomen nun mit Hilfe des Instrumentes NACO nachgegangen, das am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO auf dem Gipfel des chilenischen Paranal montiert ist. Es verfügt über eine adaptive Optik, die in der Lage ist, die Luftunruhe der Atmosphäre aus den Bildern herauszufiltern und so sehr detailreiche Aufnahmen zu liefern. Da das Zentrum der Milchstraße hinter dichten Staubschwaden verborgen ist, die kein Licht im sichtbaren Bereich durchlassen, erfolgten die Beobachtungen im nahen Infraroten.

Die jetzt vorgelegten Ergebnisse, die in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics erscheinen sollen, haben zunächst bestätigt, dass der Arches-Sternhaufen der am engsten mit Sternen bevölkerte Haufen aus jungen massereichen Sternen ist. In dem rund drei Lichtjahre durchmessenden Objekt finden sich pro Kubik-Lichtjahr über 1.000 Sterne - eine Sternendichte, die etwa eine Millionen Mal größer ist als die in unserer Nachbarschaft.

Außerdem stellten die Astronomen fest, dass auch im Arches-Sternhaufen die Anzahl der Sterne mit zunehmender Masse abnimmt - und dies gemäß eines universellen Gesetzes, dessen Gültigkeit bislang für diesen extremen Sternhaufen in Frage stand. "Mit den extremen Bedingungen im Arches-Sternhaufen kann man in der Tat daran zweifeln, ob Sterne hier in der gleichen Art und Weise geboren werden wie in der ruhigen Umgebung der Sonne", erklärt Pablo Espinoza vom Steward Observatory in den USA, der Hauptautor des Fachartikels. "Aber unsere neuen Beobachtungen haben in der Tat ergeben, dass die Massen der Sterne in diesem Haufen der allgemeinen Gesetzmäßigkeit folgen."

Die Forscher untersuchten auch die hellsten Sterne des Haufens: "Die massereichsten Sonnen haben eine Masse von etwa der 120-fachen Masse der Sonne", erklärt Teammitglied Fernando Selman von der ESO. "Daraus können wir schließen, dass falls hier Sterne mit mehr als 130 Sonnenmassen existiert haben, sie weniger als 2,5 Millionen Jahre leben und bereits als Supernova explodiert sind, wie es massereiche Sterne in der Regel tun."

Die Gesamtmasse des Sternhaufen entspricht vermutlich etwa der 30.000-fachen Masse der Sonne. Dies ist mehr als man zuvor angenommen hatte: "Dass wir so viel mehr sehen, liegt an den ausgezeichneten NACO-Bildern", so Jorge Melnick von der ESO, ein weiteres Mitglied des Beobachterteams.

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siehe auch
Bild des Tages - 15. Januar 2009: Arches-Sternhaufen
Hubble: Wachstumsgrenze für Sterne - 11. März 2005
Chandra: Junge Sterne "baden" in heißem Gas - 7. Juni 2001
Links im WWW
ESO
Preprint des Fachartikels bei astro-ph
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