Blick in die Wiege der Galaxien

Astronomen haben eine neue Methode entwickelt, um die Sternentstehung in Galaxien nachzuvollziehen.

Ein Beitrag von Hans J. Kemm. Quelle: Argelander Institut. Vertont von Peter Rittinger.

NASA
Die Große Magellansche Wolke
(Bild: NASA)

In Galaxien sterben regelmäßig Sterne, aber es werden auch neue Sterne geboren, was aber nicht gleichmäßig geschieht: Manchmal gibt es eine wahre Sternentstehungsflut, dann geht die Geburtenrate wieder stark zurück. Die Sterbe- und Entstehungsgeschichte von Sternen in einer Galaxie ist also genaugenommen das kosmologische Tagebuch.
Astronomen ist seit längerem bekannt, dass junge bzw. alte Sterne unterschiedliche Farben und Helligkeiten zeigen. Sollte das Alter einer Galaxie bestimmt werden, konnte man daher das Licht der Sterne zusammen nutzen – was allerdings zu wenig detaillierten Ergebnissen führte. Bei relativ nahen Galaxien können Wissenschaftler jeden Stern einzeln unter die Lupe nehmen – wie im Fall der Großen Magellanschen Wolke. Bei weiter entfernten Galaxien ist dies jedoch nicht mehr möglich. Hier lassen sich zwar aus der Gesamthelligkeit einige Rückschlüsse auf die Entwicklungsgeschichte ziehen, jedoch längst nicht so viele wie aus einzelnen Sternen.
Die an dem Projekt arbeitenden Astronomen haben nun eine neue Methode zur Auswertung dieser galaktischen Tagebücher erprobt. Sterngeburten geschehen typischerweise nicht in völliger Isolation. Sterne werden in Rudeln geboren, in Sternhaufen. Und da diese Sternenhaufen oft gut erkennbar sind, konzentrierten sich die Fachleute explizit auf diese Ansammlungen.

Je mehr Sterne in einer Galaxie entstehen, desto mehr Sternhaufen finden sich in ihr und desto heller sind sie. Das Alter dieser Strukturen lässt sich über das von ihnen ausgehende Licht bestimmen. Auf diese Weise konnte also genau wie anhand von Einzelsternen die Sternentstehungsgeschichte rekonstruiert werden. Der Vorteil dieser Methode ist: Sternhaufen lassen sich auch in relativ weit entfernten Galaxien noch individuell auswerten. Und somit können für eine viel größere Zahl von Galaxien erheblich detailliertere Ergebnisse erzielt werden, als dies bisher möglich war.

Ein erster Testfall war die Anwendung der Methode auf die Große Magellansche Wolke. Durch ihre Nähe zu uns ist es möglich, die Sternhaufen-Methode mit der Farben-Helligkeits-Diagramm-Methode zu vergleichen. Beide Methoden führten für die letzte Milliarde Jahre zu im Wesentlichen identischen Ergebnissen.
Für die entferntere Vergangenheit unterscheiden sich die Ergebnisse jedoch erheblich. Es gibt weit mehr alte Sterne, als man anhand der sichtbaren Sternhaufen erwarten würde. Dieser Befund ist bisher rätselhaft: Hat sich die Art geändert, wie sich Sterne bilden? Oder ist vielleicht die Wechselwirkung der Großen Magellanschen Wolke mit unserer Milchstraße dafür verantwortlich? Hier steht den Wissenschaftlern noch ein ganzes Stück Arbeit bevor.

Raumcon:

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