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HUBBLE
Blue Straggler im Bulge der Milchstraße 
von Stefan Deiters
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30. Mai 2011

Mit Hilfe des Weltraumteleskops Hubble haben Astronomen eine Reihe von eigentümlichen Sternen im zentralen Bulge unserer Galaxie aufgespürt. Diese Blue Straggler erscheinen deutlich jünger als sie eigentlich sein können und wurden bereits in zahlreichen Sternhaufen nachgewiesen. Nur im Zentrum der Milchstraße blieben sie unentdeckt - bis Hubble hier nach extrasolaren Planeten suchte.

SWEEPS

In einem kleinen Bereich in der Nähe des Zentrums der Milchstraße konnten Astronomen mit Hilfe von Hubble zahlreiche Blue Straggler nachweisen. Rechts die untersuchte Region der SWEEPS-Durchmusterung. Bild: NASA, ESA, W. Clarkson (Indiana University und UCLA) und K. Sahu (STScI)  [Großansicht]

Den Namen Blue Straggler - also etwa "blaue Nachzügler" - hat der jetzt von Hubble im zentralen Bulge der Milchstraße nachgewiesene Sternentyp bekommen, weil Sterne dieses Typs auf den ersten Blick jünger erscheinen, als sie nach den Theorien der Sternentwicklung eigentlich sein können. Astronomen haben diese ungewöhnlichen Sterne bereits in zahlreichen Sternhaufen entdeckt, jedoch bislang nicht im Zentralbereich unserer Milchstraße.

Die Forscher vermuten, dass sich Blue Straggler in Doppelsternsystemen bilden: Wenn sich der massereichere Partner ausdehnt, zieht der weniger massereiche Stern Material von diesem ab. Dadurch wird der masseärmere Stern praktisch verjüngt: Die Rate, mit der Wasserstoff im Inneren des Sterns fusioniert, nimmt zu, der Stern wird heißer und leuchtet bläulicher. Er sieht also wie ein massereicher junger Stern aus. Für die These spricht, dass Blue Straggler vermehrt im dichten Inneren von Sternhaufen beobachtet wurden, wo es also besonders viele Doppelsternsysteme geben muss.

Die Entdeckung dieser Sterne im zentralen Bulge der Milchstraße werten die Astronomen als Bestätigung dafür, dass in dieser Region tatsächlich seit einigen Milliarden Jahren keine neuen Sterne entstanden sind und sich hier nur alternde sonnenähnliche Sterne befinden. Blaue Riesensterne, die es hier einmal gab, sind schon längst als Supernova explodiert.

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"Der zentrale Bulge der Milchstraße ist zwar der uns am nächsten gelegene galaktische Bulge, doch gibt es noch immer verschiedene Aspekte über dessen Entstehung und Entwicklung, die nur sehr schlecht verstanden sind", erläutert Will Clarkson von der Indiana University in Bloomington, der die Ergebnisse der Studie in der vergangenen Woche auf einem Treffen der American Astronomical Society in Boston vorstellte. "Viele Details über die Sternentwicklungsgeschichte werden noch immer kontrovers diskutiert. Die Population von Blue Stragglern, die wir entdeckt haben, liefert nun neue Randbedingungen für Modelle über die Sternentstehungsgeschichte des galaktischen Bulges."

Die Entdeckung der Blue Straggler gelang im Rahmen einer siebentägigen, Sagittarius Window Eclipsing Extrasolar Planet Search (SWEEPS) genannten Durchmusterung, die mit Hubble im Jahr 2006 durchgeführt wurde. Dabei behielt Hubble rund 180.000 Sterne im zentralen Bulge unserer Milchstraße im Auge. Ziel war es, auf diese Weise Gasriesen zu finden, die ihren Zentralstern in geringer Entfernung umkreisen und dabei - von der Erde aus gesehen - vor ihrer Sonne vorüberziehen. Praktisch nebenbei wurden so auch 42 eigentümliche blaue Sterne entdeckt, die nach Helligkeit und Temperatur eigentlich sehr viel jünger sein müssten als die normalen Sterne im Bulge und auch sonst verdächtig nach Blue Stragglern aussahen.

Mit SWEEPS fanden die Astronomen zudem keine Hinweise darauf, dass es tatsächlich eine nennenswerte Population von jungen Sternen im Bulge gibt. Die Schwierigkeit, diese Sterne nun tatsächlich als Objekte des Bulges zu bestätigen, bestand darin, sie von jungen Sternen in der galaktischen Scheibe zu unterscheiden, die lediglich auf unserer Sichtline ins galaktische Zentrum liegen. Hubble musste dazu die potentiellen Blue Straggler erneut beobachten. Dies geschah in einem Abstand von zwei Jahren. Es stellte sich dabei heraus, dass sich die entdeckten blauen Sterne zusammen mit den anderen Sternen im Bulge bewegt haben und somit eine andere Geschwindigkeit aufwiesen als Sterne im Vordergrund.

"Die Größe des beobachteten Sichtfeldes am Himmel entspricht in etwa der Dicke eines menschlichen Fingernagels am ausgestreckten Arm", verdeutlicht Clarkson. "Und in dieser Region in Richtung des Bulges hat Hubble etwa eine Viertelmillionen Sterne gesehen. Nur dank der einmaligen Bildqualtität und Stabilität der Beobachtungen von Hubble war es möglich, solche Messungen in einem so eng zusammenliegenden Sternenfeld zu machen."

Das Team schätzt, dass es sich bei 18 bis 37 der 42 Blue-Straggler-Kandidaten tatsächlich auch um solche handelt. Der Rest könnten Vordergrundsterne oder tatsächlich noch existierende junge Sterne im Bulge sein. Ihre Resultate beschreibt das Team auch in einem Fachartikel in der Zeitschrift The Astrophysical Journal, der in Kürze erscheint.

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siehe auch
Blue Straggler: Stellarer Kannibalismus entlarvt - 16. Januar 2009
Kugelsternhaufen: Blue Straggler und die Massensegregation - 25. Oktober 2006
Hubble Heritage: Blick ins Zentrum von NGC 6397 - 12. August 2003
Hubble Heritage Projekt: Das Zentrum von Omega Centauri - 5. Oktober 2001
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Pressemitteilung des STScI
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