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MILCHSTRASSE
Verschmelzungen beschleunigten Sterne
Redaktion / Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP)
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31. März 2014

Astronomen haben eine Erklärung dafür gefunden, warum Sterne mit hohem Alter in unserer Milchstraße offenbar sehr unterschiedliche vertikale Geschwindigkeiten aufweisen. Zu tun hat dies vermutlich mit zahlreichen Verschmelzungen unserer Heimatgalaxie mit kleineren Galaxien. Die Studie verrät so auch etwas über die Entstehungsgeschichte der Milchstraße.

AIP
 
Ausschnitte aus einer Simulation der Entwicklung der Milchstraße. Bild: AIP

Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Ivan Minchev vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) hat einen Weg gefunden, die Entstehungsgeschichte der Milchstraße in neuer Detailtiefe zu rekonstruieren. Maßgeblich für die vor einigen Wochen publizierten Ergebnisse ist die Untersuchung eines Datensets von Sternen im Umkreis der Sonne.

Die Astronomen untersuchten, wie die Bewegung von Sternen senkrecht zur galaktischen Scheibe von ihrem Alter abhängt. Da eine direkte Bestimmung des Alters von Sternen schwierig ist, analysierten sie zunächst die chemische Zusammensetzung der Sterne: Hier verrät des Verhältnis von Magnesium zu Eisen (Mg/Fe) ein hohes Alter. Für ihre Studie nutzte das Team von Minchev hochaufgelöste Daten des RAdial Velocity Experiments (RAVE) über Sterne im weiteren Umkreis der Sonne.

Die Wissenschaftler stellten so fest, dass die Faustformel "je älter ein Stern ist, desto schneller bewegt er sich senkrecht zur galaktischen Scheibe" nicht für jene Sterne mit dem höchsten Magnesium-Eisen-Verhältnis zutrifft. Bei diesen ist ganz im Gegenteil ein extremer Abfall der vertikalen Geschwindigkeit zu beobachten.

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Die Wissenschaftler verglichen daraufhin die Beobachtungsdaten mit astronomischen Simulationen. Eine Erklärung für ihre Beobachtungen fanden sie in den sogenannten "Merger-Effekten", bei denen kleinere Galaxien in den Galaxienorbit eintreten. Astronomen gehen von Hunderten solcher Kollisionen in der Entstehungsgeschichte der Milchstraße aus.

Merger-Effekte wirken sich insbesondere auf die Sterne am Galaxienrand aus, da diese den Kräften der eindringenden Körpern unmittelbar ausgesetzt sind. Dies führt zu einer Geschwindigkeitssteigerung der betroffenen Sterne und zu einer Erhöhung ihres Bewegungsradius senkrecht zur galaktischen Scheibe.

Sterne, die sich eher im Zentrum der Milchstraße befinden, sind hingegen nur wenig beeinflusst von eindringenden Galaxien und keiner zusätzlichen Bewegungsenergie ausgesetzt. Sie migrieren erst zeitversetzt, bedingt durch von Mergern ausgelöste Spiralkräfte, vom Galaxienzentrum weg Richtung Sonne und verfügen über eine vernachlässigbare senkrechte Bewegungsgeschwindigkeit.

Dies erklärt warum wir heute Sterne im Umkreis der Sonne beobachten können, die zwar ein ähnliches Alter haben, sich in ihrer Geschwindigkeit jedoch stark voneinander unterscheiden. "Mit unseren Ergebnissen wird es möglich sein, die Entwicklung unserer Heimatgalaxie genauer als zuvor nachzuzeichnen und zwar indem wir uns anschauen, welche Sterne um uns herum sind und wie sich diese bewegen", so Minchev. "Darüber können wir ableiten, welche Sterne wann und von wo ihren Weg vom Zentrum der Milchstraße in die äußere Galaxis angetreten haben. Unser Verständnis der Entwicklung der Milchstraße wird dadurch ein besseres werden."

Über ihre Resultate berichteten die Wissenschaftler im Januar in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal Letters.

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siehe auch
RAVE: Die komplizierte Bewegung der Milchstraße - 30. Oktober 2013
Milchstraße: Reste einer verschluckten Galaxie entdeckt - 3. Februar 2011
RAVE: Daten für über 25.000 Sterne der Milchstraße - 13. Februar 2006
Galaxien: RAVE erforscht Geschichte der Milchstraße - 4. Juni 2003
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)
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