gov-civil-vilareal.ptEine alte Sternenstadt umkreist unseren galaktischen Zwilling. Tatsächlich ist es *zu* uralt
>Astronomen haben herausgefunden, dass ein riesiger Sternhaufen, der die Andromeda-Galaxie umkreist, einen unglaublichen Mangel an schweren Elementen aufweist, so dass er jeden früheren Rekord völlig zerstört. Dies bedeutet wahrscheinlich, dass er schrecklich alt ist, vielleicht älter als jeder andere solche Cluster, der jemals gesehen wurde. Es ändert auch, was Astronomen darüber denken, wie solche Haufen entstehen.
Noch cooler? Diese Entdeckung wurde durch Zufall gemacht .
Kugelsternhaufen, wenn du es die ersten 200 mal verpasst hast, habe ich über sie geschrieben , sind kugelförmige Ansammlungen von Sternen, normalerweise Hunderttausende, wenn nicht über eine Million, die alle in dichte Kugeln verpackt sind, die normalerweise einen Durchmesser von etwa hundert Lichtjahren haben. Sterne sind im Kern so nah beieinander, dass es sein kann Tausende in dem Raumvolumen, das zwischen die Sonne und Alpha Centauri passen könnte, das uns am nächsten gelegene Sternensystem.
Sie umkreisen Galaxien, und einige große Galaxien haben Tausende von ihnen. Unsere Milchstraße hat etwa 160 bekannte, von denen einige sogar durch kleine Teleskope spektakulär sind (zum Teufel, Omega Centauri ist mit bloßem Auge sichtbar!).
Der mächtige Omega Centauri, der größte Kugelsternhaufen, der die Milchstraße umkreist. Kredit: ESO / INAF-VST / OmegaCAM. Danksagung: A. Grado, L. Limatola / INAF-Capodimonte-Observatorium
Sie sind auch alt. Sie haben sich wahrscheinlich vor über 10 Milliarden Jahren zusammen mit Galaxien selbst gebildet, als das Universum jung war. Dieser Teil ist wichtig! Damals gab es im Universum nicht viele schwere Elemente wie Eisen, Magnesium und Natrium. Es bestand fast ausschließlich aus Wasserstoff und Helium (Elemente, die schwerer als diese sind, werden verwirrenderweise als Metalle von Astronomen). Sobald sich Sterne gebildet hatten, verschmolzen sie diese leichten Elemente in ihren Kernen zu schwereren. Massive Sterne explodierten und säten ihre Umgebung mit diesen schweren Elementen, oder weniger massereiche Sterne bliesen Winde, die diese Elemente langsam in den Weltraum entließen.
Wie auch immer, wir können das Alter eines Sterns daran beurteilen, wie viele dieser schweren Elemente darin enthalten sind. Je geringer die Häufigkeit, desto älter der Stern.
Tatsächlich gibt es ein Konzept namens Metallizitätsboden, bei dem Sterne in Kugelsternhaufen eine minimale Menge dieser schweren Elemente aufweisen, und Sie werden einfach keine mit geringeren Mengen finden. Es ist zum Teil beobachtend – wir sehen einfach keine solchen Sterne – und theoretisch – es wird angenommen, dass Haufen nicht massereicher als die etwa hunderttausendfache Masse der Sonne waren, bevor diese schweren Elemente auftauchten.
Hier ist der Spaßfaktor.
Der Kugelsternhaufen RBC EXT8 (Einschub links) umkreist die Andromeda-Galaxie (rechts) und ist möglicherweise einer der ältesten bekannten Sternhaufen dieser Art. Kredit: ESASky und CFHT
Ein Team von Astronomen benutzte das Monster-Keck-Teleskop auf Hawaii, um fünf Kugelsternhaufen um nahe gelegene Galaxien zu untersuchen. Sie waren fertig, hatten aber noch ein paar Stunden am Teleskop. Warum also nicht, dachten sie und richteten das Zielfernrohr auf das kugelförmige RBC EXT8, das die Andromeda-Galaxie umkreist. Dies ist eine nahegelegene Spirale, die eine Schwester der Milchstraße ist, nur 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Der Kugelsternhaufen ist derzeit etwa 90.000 Lichtjahre vom Zentrum von Andromeda entfernt.
Als sie ihre Daten analysierten , sie waren schockiert. Die Sterne im RBC EXT8 hatten die niedrigsten Metallizitäten, die je gesehen wurden. Die niedrigsten Häufigkeiten in Clustern, die zuvor beobachtet wurden, betrugen etwa 1/250NSwas man in der Sonne findet (wenn man sich also anschaut, wie viel Eisen beispielsweise in der Sonne vorhanden ist, hatten die metallärmsten Kugeln 1/250NSdiese Menge).
RBC EXT8 hat 1/800NS die Menge an Eisen, die die Sonne hat. Das ist ein Faktor von drei niedriger als die niedrigste Kugel, die je gesehen wurde! Es ist noch mehr an Magnesium erschöpft, mit 1/3rdso viel von diesem Element wie Eisen. Dies ist ein ernsthaft anämischer Sternhaufen.
Sie waren davon so überrascht, dass sie sich andere Faktoren ansahen, um zu sehen, ob die Ergebnisse möglicherweise durch etwas verfälscht wurden, aber andere Altersindikatoren, die sie untersuchten, zeigten, dass RBC EXT8 tatsächlich ist alt .
Die prächtige Andromeda-Galaxie zusammen mit ihrem Begleiter M32 (oben links in der Mitte). Kredit: Lokales Gruppenumfrageteam und T.A. Rektor (University of Alaska Anchorage)
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Eine andere Sache: RBC EXT8 ist ein massiver Haufen mit über einer Million Mal der Masse der Sonne und steht damit an der Spitze der Skala der schwergewichtigen Kugelsterne. Theoretisch ist es völlig unklar, wie es überhaupt existiert. Cluster, die massiv sind, sollten mehr Schwermetalle enthalten.
Das ist aus einem anderen Grund wirklich überraschend: Der Haufen ist relativ hell und mit großen Teleskopen gut zu beobachten. Es saß die ganze Zeit direkt unter unserer Nase (naja, über unseren Köpfen). Das bedeutet, dass es da draußen noch mehr davon gibt, die nur darauf warten, dass ihre Fülle analysiert wird.
... und ich wundere mich. Manchmal kann ein Haufen im Laufe der Äonen zu nah an seiner Wirtsgalaxie vorbeikommen und durch die Schwerkraft der Galaxie auseinandergezogen werden. Dadurch entsteht ein Strom von Sternen auf derselben Umlaufbahn wie der ursprüngliche Haufen, der von ihrem Heimathaufen weggerissen wird. Wir sehen viele davon in der Milchstraße, darunter den neu entdeckten Phoenix-Cluster-Stream, der ebenfalls sehr alt ist: wahrscheinlich etwa 11,2 Milliarden Jahre alt.
So etwas war noch nie zuvor gesehen worden, und es ist möglich, dass es eine ganze Generation von Kugeln mit niedriger Metallizität gab, die entweder früh von ihren Galaxien zerfetzt oder zu größeren Haufen verschmolzen wurden. Vielleicht ist RBC EXT8 ein Beispiel dafür, eine Ansammlung vieler Mitglieder einer längst vergangenen Klasse von Objekten, die jetzt nur noch als Teile eines massereicheren Objekts oder als zerfetzter Sternenstrom existieren, der schließlich mit der Wirtsgalaxie selbst verschmelzen wird.
Das finde ich eine sehr romantische Vorstellung. Es bedeutet auch, dass es viele solcher Objekte gibt, an die wir nicht gedacht hatten, dass sie existieren, vielleicht schon vor langer Zeit zerstört oder assimiliert wurden, und wir einfach zu spät geboren wurden, um sie zu sehen. Aber vielleicht haben sie Spuren hinterlassen, Fossilien ihres früheren Selbst oder einen Einfluss auf die Galaxie, den wir herauskitzeln können.
Was gibt es sonst noch zu beobachten? Vielleicht gibt es mehr Dinge am Himmel, als man sich in unserer Wissenschaft erträumt.
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