Friedhof der Sterne: Forschende erstellen erstmals Karte von «galaktischer Unterwelt»

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Friedhof der SterneForschende erstellen erstmals Karte von «galaktischer Unterwelt»

Wo landen eigentlich tote Sterne? Australische Astronomen haben die Antwort darauf. Was sie in weiter Ferne entdeckten, sorgte bei ihnen für einen kleinen Schock.

von
Fee Anabelle Riebeling
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Das ist die Milchstrasse. 

Das ist die Milchstrasse. 

University of Sydney
Das ist eine Aufnahme alter toter Sterne unserer Galaxie. Dieser «Friedhof» erstreckt sich über die dreifache Höhe der Milchstrasse. Fast ein Drittel der Objekte wurden aus der Galaxie herausgeschleudert. 

Das ist eine Aufnahme alter toter Sterne unserer Galaxie. Dieser «Friedhof» erstreckt sich über die dreifache Höhe der Milchstrasse. Fast ein Drittel der Objekte wurden aus der Galaxie herausgeschleudert. 

University of Sydney
«Diese kompakten Überreste toter Sterne weisen eine grundlegend andere Verteilung und Struktur auf als die sichtbare Galaxie», erklärt David Sweeney vom Sydney Institute for Astronomy der Universität Sydney und Hauptautor der in den «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» veröffentlichten Studie.

«Diese kompakten Überreste toter Sterne weisen eine grundlegend andere Verteilung und Struktur auf als die sichtbare Galaxie», erklärt David Sweeney vom Sydney Institute for Astronomy der Universität Sydney und Hauptautor der in den «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» veröffentlichten Studie.

University of Sydney

Darum gehts

Mit diesem Ergebnis hatten die Astronominnen und Astronomen nicht gerechnet: Bei der Suche nach dem Verbleib ehemals massenreicher Sonnen stiessen sie auf eine Art galaktischen Friedhof, der sich über die dreifache Höhe der Milchstrasse erstreckt. Doch das ist nicht das Einzige, was die Forschenden überraschte: «Erstaunliche 30 Prozent der Objekte sind komplett aus der Galaxie herausgeschleudert worden», so David Sweeney, Doktorand am Sydney Institute for Astronomy der Universität Sydney und Hauptautor der in den «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» veröffentlichten Studie. «Diese kompakten Überreste toter Sterne (siehe Box) weisen eine grundlegend andere Verteilung und Struktur auf als die sichtbare Galaxie.»

So sterben Sterne

Obwohl seit der Entstehung der Galaxie Milliarden von ihnen entstanden sein müssen, war über den Verbleib der exotischen Kadaver kaum etwas bekannt – bis jetzt: Indem sie den gesamten Lebenszyklus der alten toten Sterne sorgfältig nachstellten, erstellte das Team um Sweeney die erste detaillierte Karte von der «galaktischen Unterwelt», wie es schreibt. Warum erst jetzt? «Wir wussten bisher nicht, wo wir suchen sollten», so Mitautor Peter Tuthill. «Die ältesten Neutronensterne und Schwarzen Löcher entstanden, als die Galaxie noch jünger und anders geformt war, und wurden dann über Milliarden von Jahren hinweg komplexen Veränderungen unterworfen. Es war eine grosse Aufgabe, all dies zu modellieren, um sie zu finden.»

Was Elefanten und Snookertische mit sterbenden Sternen zu tun haben

Während neu entstandene Neutronensterne und schwarze Löcher der heutigen Galaxie entsprechen und Astronominnen und Astronomen wissen, wo sie suchen müssen, sind die ältesten Neutronensterne und Schwarzen Löcher wie Geister, die noch immer in einem vor langer Zeit abgerissenen Haus spuken, und daher schwieriger zu finden. «Es war wie der Versuch, den mythischen Elefantenfriedhof zu finden», sagt Tuthill. Der Legende nach entfernen sich Elefanten vor ihrem Tod von der Gruppe und sterben allein.

Das grösste Problem sei gewesen, dass Supernova-Explosionen asymmetrisch verlaufen und die Überreste mit hoher Geschwindigkeit – bis zu Millionen von Kilometern pro Stunde – weggeschleudert werden. «Und, was noch schlimmer ist, dies geschieht bei jedem Objekt in einer unbekannten und zufälligen Richtung», so Sweeney. «Es ist ein bisschen wie beim Snooker: Wenn man weiss, in welche Richtung der Ball geschlagen wird und wie hart, kann man berechnen, wo er landen wird.» Im Weltraum seien die Objekte und Geschwindigkeiten einfach viel grösser. «Ausserdem ist der Tisch nicht flach, sodass die Sternüberreste auf komplexen Bahnen durch die Galaxie kreisen.» Weiterer Unterschied: «Anders als beim Snookertisch gibt es keine Reibung – die galaktischen Kadaver werden also nie langsamer.»

Deutlich anders als erwartet

Um zu rekonstruieren, wo die Sterne geboren wurden und wo sie sich schliesslich im Laufe der Entwicklung der Galaxie verteilten, nutzten die Astronominnen und Astronomen komplizierte Modelle. Das Endergebnis ist eine Verteilungskarte der stellaren Friedhöfe der Milchstrasse.

«Es war ein ziemlicher Schock», so der ebenfalls an der Studie beteiligte Sanjib Sharma. «Ich arbeite jeden Tag mit Bildern der sichtbaren Galaxie und ich hatte erwartet, dass die galaktische Unterwelt zwar subtil anders, aber in groben Zügen ähnlich sein würde. Mit einer so radikalen Veränderung der Form hatte ich nicht gerechnet.» So sind die charakteristischen Spiralarme der Milchstrasse in der «galaktischen Unterwelt» verschwunden. Noch überraschender sei die Ansicht von der Seite, so die Forschenden. Diese zeige, dass die galaktische Unterwelt viel stärker «aufgeplustert» ist als die Milchstrasse. Es sei das Ergebnis der kinetischen Energie, die von den Supernovae injiziert wurde und sie zu einem Halo um die sichtbare Milchstrasse herum anhebt.

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