„Seltsame“ Bevölkerung mitten in der Milchstraße – eine Gruppe antiker Sterne könnte aus einer kugelförmigen Gruppe in der Mitte gefallen sein

Stellare Aliens: Im Zentrum unserer Galaxie haben Astronomen eine Gruppe von Sternen entdeckt, die älter sind und sich schneller bewegen als die anderen. Dies weist darauf hin, dass diese Sternpopulation ursprünglich aus einer anderen Galaxie oder einer zerstörten Kugelgruppe stammte. Die zentrale Region unserer Galaxie hat einen heterogenen Ursprung.

Das Zentrum der Milchstraße gehört zu den Sternenregionen des bekannten Universums. Es besteht aus ungefähr 20 Millionen Sternen in einem Radius von ungefähr 26 Lichtjahren um das Schwarze Loch Schütze A *. Viele von ihnen sind metallreicher und daher jünger als unsere Sonne, aber es gibt auch relativ alte, metallarme Sterne in dieser Gegend. Theoretisch könnte diese Mischung durch interne Prozesse, durch den „Import“ von Sternen während Galaxienkollisionen oder durch beides entstanden sein.

Älter und schneller als die anderen

Jetzt haben Astronomen eine Gruppe von Sternen im Zentrum der Galaxie entdeckt, die mehr Licht auf diese Frage werfen. Anja Feldmeier-Krause vom European Southern Observatory (ESO) und ihr Team verfolgten diese Sterne durch Beobachtungen mit dem ESO Very Large Telescope in Chile. Anhand der Lichtspektren analysierten sie die Bewegung und den Inhalt schwererer Elemente, die sogenannte Metallizität, von gut 700 Sternen in der zentralen Gruppe der Milchstraße.

Dies ergab Anomalien: In der Zone um das Schwarze Loch waren metallreiche und metallarme Sterne nicht gleichmäßig verteilt, sondern asymmetrisch: „Im galaktischen Norden ist das Verhältnis der Sterne mit einem niedrigeren Metall als der Sonne größer als doppelt so hoch wie im Süden ‚Forscher. Diese Gruppe sehr alter Sterne bewegt sich daher schneller als die anderen und umkreist das Zentrum, das im Vergleich zur galaktischen Ebene leicht geneigt ist.

In die Mitte gefallen oder deinem Nachbarn gestohlen?

Daraus schließen die Astronomen: Dies ist eine bisher unbekannte Sternpopulation, die sich vom Rest der Zentralsterne unterscheidet. Im Allgemeinen machen diese Sterne etwa sieben Prozent des zentralen Sternhaufens der Milchstraße aus. Aufgrund ihrer Ähnlichkeiten haben diese Sterne natürlich einen gemeinsamen Ursprung. Aber woher kommen sie? Und wie sind sie in die Mitte der Galaxie gekommen?

Um dies herauszufinden, haben Feldmeier-Krause, Manuel Sedda von der Universität Heidelberg und Kollegen den möglichen Ursprung und die Geschichte dieser Gruppe von Sternen in einer Simulation rekonstruiert. Es wurden verschiedene Szenarien durchgespielt, die in allgemeinen Theorien beschrieben wurden. Die Sterne können aus einer kugelförmigen Gruppe stammen, die ursprünglich weiter draußen in der Milchstraße lag und aufgrund von Gravitationseffekten in die Mitte fiel.

Es ist aber auch denkbar, dass die Milchstraße mit einem benachbarten Zwergsystem dahinter kollidiert. Dann können die Sterne entweder aus dem ehemaligen Kernsternhaufen des Zwergsystems oder aus einem seiner Kugelhaufen stammen, die in den Einflussbereich unserer Milchstraße gelangt sind.

Zerrissene kugelförmige Gruppe

Die Rekonstruktion zeigte, dass die „seltsamen“ Sterne vor etwa drei bis fünf Milliarden Jahren das Zentrum der Milchstraße erreicht haben müssen, wo sich ihre Gruppe dann relativ schnell auflöste. „Dies ist ein weiterer Hinweis darauf, dass die zentrale Kerngalaxie der Galaxie zumindest teilweise durch das Auftreten kleinerer Sternhaufen gebildet wird“, sagt Sedda.

Woher diese Konstellation kommt, ist jedoch weniger klar: „Unsere Ergebnisse legen nahe, dass das Auftreten einer engeren Gruppe aus der Milchstraße selbst wahrscheinlicher ist“, erklärt Nadine Neumayer, Mitautorin des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg. Dieser Sternhaufen muss sich etwa 10.000 bis 16.000 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum entfernt gebildet haben und dann gegen den Kernhaufen gekracht sein.

… oder ist es extra galaktisch?

Astronomen betonen jedoch, dass ein extragalaktischer Ursprung dieser Sternpopulation nicht ausgeschlossen werden kann, auch wenn dies weniger wahrscheinlich ist. „Wir können nicht vollständig ausschließen, dass diese Sterne aus einem Zwergsystem stammen, das vor zehn Milliarden Jahren gestört wurde“, sagen sie. Die Eigenschaften der Sterngruppe entsprechen jedoch nicht drei bekannten Kollisionen dieses Typs mit dem Sequoia-, dem Gaia-Enceladus- oder dem Sagittarius-Zwergsystem. (Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society, 2020; doi: 10.1093 / mnras / staa703;; The Astrophysical Journal Letters, 2020; doi: 10.3847 / 2041-8213 / abb245)

Quelle: Max-Planck-Institut für Astronomie

30. September 2020

– Nadja Podbregar