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Extremer Sternhaufen erstaunlich normal
von Stefan Deiters
astronews.com
8. Juni 2009
Der Arches-Sternhaufen ist ein außergewöhnlich dichter
Sternhaufen in unmittelbarer Nähe des Zentrums unserer Milchstraße. Astronomen
haben jetzt mithilfe des Very Large Telescopes der europäischen
Südsternwarte ESO diesen Haufen im Detail untersucht: Dabei stellten sie fest,
dass die Massenverteilung der Haufensterne erstaunlich normal ist.
Der Blick des VLT-Instrumentes NACO auf den
Arches-Sternhaufen.
Bild: ESO / P. Espinoza [Großansicht]
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Der Arches-Sternhaufen ist ein recht beeindruckendes Objekt: Er
enthält etwa Tausend junge und sehr massereiche Sterne, die weniger als 2,5
Millionen Jahre alt sind. Er liegt zudem rund 25.000 Lichtjahre von der Erde
entfernt im Sternbild Schützen und damit in unmittelbarer Nähe des
Milchstraßenzentrums mit seinem supermassereichen Schwarzen Loch.
Diese Besonderheiten machen den Haufen zu einem idealen natürlichen
Laboratorium, um die Entstehung von Sternen unter extremen Bedingungen zu
untersuchen. Im turbulenten Milchstraßenzentrum haben entstehende Sonnen nämlich
einige Widerstände zu überwinden - nicht nur von den zahlreichen hier
vorhandenen anderen massereichen Sternen, sondern auch von den Anziehungskräften
des zentralen Schwarzen Lochs. Der Arches-Sternhaufen ist zudem zehn Mal
massereicher als vergleichbare junge Sternhaufen in der Milchstraße und verfügt
über einen relativ hohen Anteil an schwereren Elementen.
Doch haben diese extremen Bedingungen irgendeinen Einfluss darauf, wie Sterne
in dem Haufen entstehen? Dieser Frage sind Astronomen nun mit Hilfe des
Instrumentes NACO nachgegangen, das am Very Large Telescope der
Europäischen Südsternwarte ESO auf dem Gipfel des chilenischen Paranal montiert
ist. Es verfügt über eine adaptive Optik, die in der Lage ist, die Luftunruhe
der Atmosphäre aus den Bildern herauszufiltern und so sehr detailreiche
Aufnahmen zu liefern. Da das Zentrum der Milchstraße hinter dichten
Staubschwaden verborgen ist, die kein Licht im sichtbaren Bereich durchlassen,
erfolgten die Beobachtungen im nahen Infraroten.
Die jetzt vorgelegten Ergebnisse, die in der Fachzeitschrift Astronomy &
Astrophysics erscheinen sollen, haben zunächst bestätigt, dass der Arches-Sternhaufen
der am engsten mit Sternen bevölkerte Haufen aus jungen massereichen Sternen
ist. In dem rund drei Lichtjahre durchmessenden Objekt finden sich pro
Kubik-Lichtjahr über 1.000 Sterne - eine Sternendichte, die etwa eine Millionen
Mal größer ist als die in unserer Nachbarschaft.
Außerdem stellten die Astronomen fest, dass auch im Arches-Sternhaufen die
Anzahl der Sterne mit zunehmender Masse abnimmt - und dies gemäß eines
universellen Gesetzes, dessen Gültigkeit bislang für diesen extremen Sternhaufen
in Frage stand. "Mit den extremen Bedingungen im Arches-Sternhaufen kann man in
der Tat daran zweifeln, ob Sterne hier in der gleichen Art und Weise geboren
werden wie in der ruhigen Umgebung der Sonne", erklärt Pablo Espinoza vom
Steward Observatory in den USA, der Hauptautor des Fachartikels. "Aber
unsere neuen Beobachtungen haben in der Tat ergeben, dass die Massen der Sterne
in diesem Haufen der allgemeinen Gesetzmäßigkeit folgen."
Die Forscher untersuchten auch die hellsten Sterne des Haufens: "Die
massereichsten Sonnen haben eine Masse von etwa der 120-fachen Masse der Sonne",
erklärt Teammitglied Fernando Selman von der ESO. "Daraus können wir schließen,
dass falls hier Sterne mit mehr als 130 Sonnenmassen existiert haben, sie
weniger als 2,5 Millionen Jahre leben und bereits als Supernova explodiert sind,
wie es massereiche Sterne in der Regel tun."
Die Gesamtmasse des Sternhaufen entspricht vermutlich etwa der 30.000-fachen
Masse der Sonne. Dies ist mehr als man zuvor angenommen hatte: "Dass wir so viel
mehr sehen, liegt an den ausgezeichneten NACO-Bildern", so Jorge Melnick von der
ESO, ein weiteres Mitglied des Beobachterteams.
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