Manche Sterne haben eine lange Wanderung hinter sich

21.10.2004 - Ein Team von europäischen Astronomen hat entdeckt, dass viele Sterne in der Nähe der Sonne sich auf seltsame Art und Weise bewegen, was durch die Spiralarme unserer Galaxie ausgelöst wird. Nach Aussage dieser Forschung und basierend auf Daten von ESA's "Hipparcos observatory", stellt unsere Nachbarschaft eine Kreuzung dar, durch die Sterne aus verschiedenen Richtungen strömen. Einige dieser Sterne beherbergen Planetensysteme und könnten aus zentraleren Gebieten der Milchstraße stammen.

Die Sonne, sowie die meisten Sterne in ihrer Nähe folgen einem ordentlichen, fast kreisförmigen Orbit um das Zentrum der Milchstraße. Durch Daten von ESA's "Hipparcos satellite", hat nun ein Team von europäischen Astronomen entdeckt, dass es einige Gruppen von "Rebellen-Sternen" gibt, die sich in seltsame Richtungen bewegen, fast wie die Speichen eines Rades, zumeist hin zum galaktischen Zentrum oder davon weg. Diese "Rebellen" machen etwa 20 % aller Sterne innerhalb von 1000 Lichtjahren um die Sonne herum aus, die sich in einer Entfernung von etwa 25.000 Lichtjahren vom galaktischen Zentrum befindet.

Die Daten zeigen, dass die "Rebellen" in einer Gruppe nicht viel miteinander zu tun haben. Sie sind unterschiedlich alt und, nach Aussage der Wissenschaftler, können sich nicht zur gleichen Zeit oder am selben Ort gebildet haben. Stattdessen müssen sie irgendwie zusammengezwungen worden sein. "Sie ähneln gelegentlich vorhandenen Reisebegleitern mehr als Mitgliedern der Familie," sagt Dr Benoit Famaey, Université Libre de Bruxelles, Belgium.

Famaey und seine Kollegen glauben, dass der Grund für ihr zusammen Sein darin liegt, dass sie einen "Tritt" von einem der Spiralarme der Milchstraße erhalten haben. Die Spiralarme stellen keine festen Gebilde dar, sondern sind vielmehr Regionen höherer Dichte aus Gas und Staub, genannt "Dichte Wellen" und ähnlich zu verkehrsreichen Zonen auf einer Autobahn. Eine sich nähernde "Dichte Welle" komprimiert das Gas, auf dass sie trifft und regt so Sternenentstehung an, kann aber ebenso vorhandene Sterne in ihrer Bewegung beeinflussen. Nachdem solch eine Welle vorbeigezogen ist, reisen folglich Sterne zusammen in einem Strom weiter, alle in die gleiche Richtung, auch wenn sie sich vorher auf anderen Bahnen befanden oder noch nicht einmal geboren waren.

Diese Forschung hat gezeigt, dass die Umgebung der Sonne eine Kreuzung für mehrere Ströme ist, die aus Sternen unterschiedlicher Regionen und chemischer Zusammensetzung bestehen. Diese Ströme könnten auch für die große Anzahl an Sternen mit einem Planetensystem verantwortlich sein, die kürzlich in der Nähe der Sonne entdeckt wurden.

Astronomen wissen, dass sich Sterne mit Planetensystemen meist in dichten Gaswolken bilden, die einen hohen Metallanteil haben, so wie die in den zentralen Gebieten der Milchstraße. Die Ströme, die von "Hipparcos" entdeckt wurden, könnten der Mechanismus sein, der sie näher zur Sonne gebracht hat. Wie Famaey erklärt, "Wenn diese Sterne durch einen der Spiralarme "getreten" wurden, können sie sich tausende von Lichtjahren von ihren Entstehungsorten entfernt befinden." Diese Sterne, zusammen mit ihren Planetensystemen, könnten also folglich näher zur Sonne gewandert sein.

Um mehr über die Struktur unserer Milchstraße zu lernen, einem Gebilde von Milliarden von Sternen, schauen Astronomen danach, wie Sterne zusammenbleiben, oder sich respektive zur Sonne und relativ zueinander bewegen. Während dieser 4 Jahre dauernden Mission, hat ESA's "Hipparcos satellite" die Distanz und Bewegung von mehr als hunderttausend Sternen, innerhalb eines Radius von 1000 Lichtjahren um die Sonne, gemessen. Auch wenn Hipparcos's Daten zeigen, in welche Richtung sich Sterne bewegen, können sie jedoch nicht zeigen, ob sie sich zu uns hin oder wegbewegen.

Indem sie die Daten von Hipparcos mit erdbasierten Messungen des "Doppler- Effekts" kombiniert haben, gesammelt mit einem Teleskop der Schweiz, am Observatoire de Haute-Provence, France, konnten Famaey und seine Kollegen die fehlende, dritte Dimension hinzufügen, die Geschwindigkeit mit der sich die Sterne zu, oder von uns weg bewegen. Aufgrund des "Doppler- Effekts" ändert sich die Farbe in der die Sterne erscheinen, wenn sie sich zu uns hin oder weg bewegen, und dabei "blauer" oder "roter" werden, was den Astronomen die notwendigen Informationen über ihre Bewegung gibt. "Durch Kombination all dieser Daten, haben wir nun einen vollständigen, dreidimensionalen Ausblick darauf, wie sich die nahen Sterne relativ zu uns bewegen," sagt Famaey.

Wissenschaftler fragen sich nun, wie verbreitet diese Ströme sind, die durch Famaey's Team entdeckt wurden, und welche Rolle sie bei der Entstehung der Galaxie spielen könnten. "Diese Resultate eröffnen neue und aufregende Aussichten für unser Verständnis der Dynamik der Milchstraße," sagt Dr Michael Perryman, ESA Hipparcos und Gaia Projektwissenschaftler. ESA's kommende Gaia Mission, geplant für den Start im Jahre 2011, wird es ermöglichen diese Untersuchung auf noch größere Gebiete unserer Galaxie auszudehnen. Gaia wird mehr als eine Milliarde Sterne beobachten und ihre Bewegung in allen drei Dimensionen simultan messen, was durch einen Spektrografen an Bord, der Informationen über die "Doppler-Verschiebung" liefert, möglich sein wird. "Dies wird uns den genauesten Ausblick auf die Struktur und Entwicklung unserer Milchstraße geben, der jemals gemacht wurde," sagt Perryman.

Autor: Frank Erhardt