Ein Fluss der Sterne: Astronomen entdecken einen nahe gelegenen Sternstrom

Mit dem Gaia-Satelliten haben Astronomen der Universität Wien einen nahe gelegenen Fluss von Sternen - oder Sternströmen - entdeckt, der 4000 Sterne enthält und den größten Teil des südlichen Himmels bedeckt. Die Entdeckung könnte Auswirkungen auf die Messung der Masse der Milchstraße und unser Verständnis der Sternentstehung haben.

Das in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlichte Papier zeigt, dass sich die Sterne im Sternstrom, der 400 Parsec lang und 50 Parsec tief ist, seit ihrer Entstehung seit ungefähr 1 Milliarde Jahren zusammen bewegen.

Aufgrund seiner Nähe zur Erde - nur 100 Parsecs von der Sonne entfernt - ist dieser Strom eine perfekte Werkbank, um die Zerstörung von Clustern zu testen, das Gravitationsfeld der Milchstraße zu messen und Informationen über zeitgleiche extrasolare Planetenpopulationen mit bevorstehender Planetenfindung zu erhalten Missionen. Für ihre Suche verwendeten die Autoren Daten des ESA Gaia-Satelliten.

Der Nachthimmel zentrierte sich in einer sogenannten stereografischen Projektion auf den südlichen galaktischen Pol. In dieser speziellen Projektion krümmt sich die Milchstraße in einem Bogen um das gesamte Bild. Die Sterne im Strom sind rot dargestellt und bedecken fast die gesamte südliche galaktische Hemisphäre, wodurch viele bekannte Sternbilder gekreuzt werden. Hintergrundbild: Gaia DR2 Skyma (Astronomie und Astrophysik)

Obwohl die Milchstraße viele Sternhaufen unterschiedlichen Alters und unterschiedlicher Größe enthält, ist dieser Sternstrom ziemlich ungewöhnlich, da er noch nicht durch Gezeitenkräfte und andere Gravitationseinflüsse auseinandergezogen wurde.

Stefan Meingast, Hauptautor des Papiers, erklärt: „Die meisten Sternhaufen in der Galaktischen Scheibe zerstreuen sich nach ihrer Geburt schnell, da sie nicht genügend Sterne enthalten, um ein tiefes Gravitationspotential zu erzeugen, oder mit anderen Worten, sie haben nicht genug Klebstoff dafür halte sie zusammen.

„Selbst in der unmittelbaren Sonnenumgebung gibt es jedoch einige Cluster mit einer ausreichenden Sternmasse, um mehrere hundert Millionen Jahre gebunden zu bleiben. Grundsätzlich sollten also ähnliche, große, stromartige Überreste von Clustern oder Assoziationen auch Teil der Milchstraßenscheibe sein. “

Künstlerische Darstellung des Gaia-Satelliten, mit dem Forscher einen nahe gelegenen Sternstrom (ESA) beobachteten

Die Präzision der Gaia-Messungen ermöglichte es den Autoren, die 3D-Bewegung von Sternen im Raum zu messen. Bei genauer Betrachtung der Verteilung der Sterne in der Nähe, die sich zusammen bewegen, erregte eine bestimmte Gruppe von Sternen, die noch unbekannt und nicht untersucht war, sofort ihre Aufmerksamkeit. Es war eine Gruppe von Sternen, die genau die erwarteten Eigenschaften einer Gruppe von Sternen zeigte, die zusammen geboren wurden, aber durch das Gravitationsfeld der Milchstraße auseinandergezogen wurden.

João Alves, der zweite Autor des Papiers, sagt: „Das Erkennen von Plattenströmen in der Nähe ist wie das Suchen nach der sprichwörtlichen Nadel im Heuhaufen. Astronomen haben diesen neuen Strom schon lange betrachtet und durch ihn hindurch, da er den größten Teil des Nachthimmels bedeckt, aber erst jetzt erkennen sie, dass er dort ist und riesig und schockierend nah an der Sonne.

"Es ist sehr nützlich, Dinge in der Nähe von zu Hause zu finden. Das bedeutet, dass sie nicht zu schwach oder zu verschwommen sind, um weiter detailliert untersucht zu werden, wie Astronomen träumen."

Aufgrund der Empfindlichkeitsbeschränkungen der Gaia-Beobachtungen enthielt die Auswahl der Forscher nur etwa 200 Quellen. Eine Extrapolation über diese Grenzen hinaus legt nahe, dass der Strom mindestens 4000 Sterne haben sollte, wodurch die Struktur massiver wird als die meisten bekannten Cluster in der unmittelbaren Sonnenumgebung.

Die Autoren ermittelten außerdem ein Alter des Streams von rund einer Milliarde Jahren. Als solches hat es bereits vier vollständige Umlaufbahnen um die Galaxie abgeschlossen, genug Zeit, um die stromartige Struktur als Folge der Gravitationswechselwirkung mit der Milchstraßenscheibe zu entwickeln.

Dieses neu entdeckte nahe gelegene System kann als wertvolle Schwerkraftsonde zur Messung der Masse der Galaxie verwendet werden. Mit Hilfe von Folgearbeiten kann dieser Strom uns sagen, wie Galaxien ihre Sterne erhalten, das Gravitationsfeld der Milchstraße testen und aufgrund seiner Nähe zu einem wunderbaren Ziel für Planetenfindungsmissionen werden. Die Autoren hoffen, mit Hilfe der reichhaltigen Gaia-Datenbank in Zukunft noch mehr solcher Strukturen zu entschlüsseln.

Der Masterstudent an der Universität Wien und Mitautor der Arbeit erklärt die Bedeutung der Ergebnisse: „Als wir diese bestimmte Gruppe von Sternen genauer untersuchten, wussten wir, dass wir gefunden hatten, wonach wir suchten: A. Gleichaltrige, strömungsähnliche Struktur, die sich über Hunderte von Parsec über ein Drittel des gesamten Himmels erstreckt.

Sie fügt hinzu: „Es war so aufregend, Teil einer neuen Entdeckung zu sein.“

Originalforschung: https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2019/02/aa34950-18/aa34950-18.html

Ausgewähltes Bild: Nachthimmel zentriert auf dem südlichen galaktischen Pol in einer sogenannten stereografischen Projektion. In dieser speziellen Projektion krümmt sich die Milchstraße in einem Bogen um das gesamte Bild. Die Sterne im Strom sind rot dargestellt und bedecken fast die gesamte südliche galaktische Hemisphäre, wodurch viele bekannte Sternbilder gekreuzt werden. Hintergrundbild: Gaia DR2 Skyma (Astronomie und Astrophysik)

Bemerkungen

Ursprünglich veröffentlicht am 17. Februar 2019 auf sciscomedia.co.uk.