Astronomische Ausblicke Exoten in der Enge

Hitzige Fusionsgeburten, labile Beziehungsopfer, entblätterte Sonnenkerne: In einem nahen Sternhaufen ist durch Kollisionen und Beinahe-Unfälle ein stellares Kuriositätenkabinett entstanden.

Von Martin Paetsch


Sternhaufen NGC 6397: Ungewöhnlich viele Unfallopfer
NASA/ AURA/ STScI

Sternhaufen NGC 6397: Ungewöhnlich viele Unfallopfer

Wo sich viele Sonnen ein kleines Stück Kosmos teilen, kommt es früher oder später unweigerlich zu Kollisionen. Besonders in Kugelsternhaufen sind die Sterne von Jahrmilliarden der drangvollen Enge gezeichnet. Die stellaren Altersheime, die seit Urzeiten durch die Randbezirke der Galaxis kreisen, beherbergen nicht nur die ältesten Sterne, sondern auch ungewöhnlich viele Unfallopfer.

Mit dem Weltraumteleskop Hubble haben Astronomen einen besonders nahen Kugelsternhaufen abgelichtet: NGC 6397, eine Ansammlung glitzernder Punkte, liegt nur 8200 Lichtjahre entfernt im Sternbild Altar. Aus dem Getümmel stechen, wie die Forscher feststellten, zahlreiche extravagante Sonnen heraus. Die Exoten entstanden wahrscheinlich beim Zusammenprall oder einem fatalen Rendezvous zweier Sterne.

Das Bild

Trotz ihres Alters bleiben die Mitglieder von NGC 6397 ständig in Bewegung - und das in einer Umgebung, in der die Sternendichte etwa eine Million Mal höher ist als in der Nachbarschaft unseres Zentralgestirns. Während Proxima Centauri, der sonnennächste Stern, immer noch sichere 4,36 Lichtjahre entfernt ist, liegen zwischen den ältlichen Gasbällen im Kugelsternhaufen oft nur wenige Lichtwochen.

In NGC 6397 identifizierte Sternentypen: Blaue Nachzügler und wechselhafte Doppelsterne
NASA/ SFSU/ STScI

In NGC 6397 identifizierte Sternentypen: Blaue Nachzügler und wechselhafte Doppelsterne

Eine Frontalkollision ereignet sich dort, wie Experten schätzen, zwar nur alle paar Millionen Jahre. Hochgerechnet auf die bisherige Lebensdauer des Haufens von 14 Milliarden Jahren kommen so jedoch immerhin Tausende von Katastrophen zusammen. Nicht enthalten sind darin die zahllosen engen Begegnungen, die ebenfalls schwer wiegende Folgen für die Sterne haben können.

Einen Sternentyp, der im Fall eines Volltreffers entsteht, konnten die Astronomen in der Nähe des Zentrums von NGC 6397 ausmachen. Dort leuchten einige heiße, helle und junge Sterne - eine Besonderheit in einem Kugelsternhaufen, der hauptsächlich von uralten Sonnen bevölkert ist. Die so genannten "Blue Stragglers", zu Deutsch "blaue Nachzügler", bilden sich durch die Verschmelzung zweier Gestirne.

Eine Aufnahmeserie über einen Zeitraum von mehreren Stunden offenbarte zudem, dass manche Mitglieder von NGC 6397 ihre Helligkeit kurzfristig verändern. Im Gedränge konnten die Forscher so Sterne identifizieren, die als "kataklysmische Veränderliche" bekannt sind. Bei den Wankelmütigen handelt es sich nicht um Einzelsonnen, sondern um ungleiche Partner, die sich zu nahe gekommen sind und nun als kurioser Doppelstern durch den Haufen sausen.

Solche Duos bestehen oft aus einem ausgebrannten Stern, einem so genannten Weißen Zwerg, der seinen Materiehunger an einer alten und aufgeblähten Sonne stillt. Der größere Partner verliert ständig Masse, die auf den Weißen Zwerg stürzt und um ihn herum eine rotierende Scheibe bildet. Dort, wo der Materiestrom auf die Scheibe trifft, wird starke Strahlung freigesetzt, Astronomen sprechen von einem "Hot Spot". Durch die Bedeckung dieses Leuchtflecks kommen verräterische Helligkeitsschwankungen zu Stande.

Völlig unerwartet entdeckten die Wissenschaftler noch weitere mutmaßliche Kollisionsopfer: drei schwache, bläulich schimmernde Sterne ohne erkennbare Veränderung der Leuchtintensität. Dabei könnte es sich um vorzeitig entblößte Weiße Zwerge handeln, vermuten die Astronomen. Normalerweise entsteht dieser Sternentyp, wenn aufgedunsene Riesensonnen am Ende ihrer Laufbahn ihre Außenhülle abstoßen, so dass nur ein ausgebrannter Kern übrig bleibt.

Im Fall der drei blauen Funzeln nahe des Zentrums von NGC 6397 scheint jedoch etwas dazwischen gekommen zu sein. Nach Ansicht der Forscher sind die Zwergsterne die Überbleibsel von Gasbällen, die ihre Hülle bei einer Kollision oder durch eine enge stellare Beziehung frühzeitig einbüßten. Aus den freigelegten heißen Kernen entwickeln sich dann vermutlich Weiße Zwerge von ungewöhnlich niedriger Masse, die wie die anderen Exoten von der gewaltreichen Geschichte des Kugelsternhaufens zeugen.

Die Kamera

Die Fotos, aus denen das jetzt veröffentlichte Hubble-Bild zusammengesetzt wurde, entstanden im Laufe mehrerer Jahre. Die ersten Daten sammelten Forscher bereits 1997 und 1999 mit dem Allzweckinstrument des Weltraumteleskops, der Wide Field Planetary Camera 2. Für ergänzende Aufnahmen sorgte 2001 das "Hubble Heritage Team", dessen Mitglieder das fotografische Erbe des Weltraumteleskops aufbereiten und einem breiten Publikum zugänglich machen. Um das Geglitzer einzufangen, war Hubble insgesamt sieben Stunden auf den Kugelsternhaufen gerichtet.



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