Ausreißer aus einer anderen Galaxie

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Sie sind so schnell, dass sie der Anziehungskraft unserer Milchstraße entkommen können: Hochgeschwindigkeits-Sterne legen in jeder Sekunde etwa tausend Kilometer zurück. Ein Forscherteam aus Großbritannien hat jetzt durch die geschickte Kombination von Beobachtungsdaten und Computermodellen die Herkunft der rasenden Sterne gelöst: Es handelt sich um Ausreißer aus der Großen Magellanschen Wolke, einer Satellitengalaxie der Milchstraße. Rund 10.000 solcher Ausreißer könnten bislang unentdeckt durch die Galaxis rasen, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Monthly Notices oft he Royal Astronomical Society“.

„Mit den bisherigen Erklärungen für den Ursprung der Hochgeschwindigkeits-Sterne war ich nicht zufrieden“, erklärt Douglas Boubert von der University of Cambridge. Vor allem drei Szenarien waren bislang unter Astronomen populär: Die Sterne könnten durch das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße auf ihre hohe Geschwindigkeit gebracht worden sein, es könnte sich um Überreste einer zerfallenen Zwerggalaxie handeln oder die Sterne könnten einem chaotischen Sternhaufen entstammen. Doch die meisten der etwa zwanzig bislang aufgespürten Hochgeschwindigkeits-Sterne befinden sich in einer relativ kleinen Region am Himmel um die Sternbilder Löwe und Sextant. Und dafür bietet keines der der Szenarien eine Erklärung an.

Boubert und seine Kollegen verfolgten deshalb eine andere Idee. Wenn in einem Doppelstern-System einer der Sterne als Supernova explodiert, kann sein Partner mit hoher Geschwindigkeit ins All katapultiert werden. Allerdings erreichen solche Ausreißer-Sterne nicht die bei den Schnellläufern beobachteten extremen Geschwindigkeiten. Was aber, so räsonierten die Forscher, wenn die Ausreißer aus einer anderen Galaxie stammen? Wenn sie in Bewegungsrichtung der Galaxie herauskatapultiert werden, addieren sich die Geschwindigkeiten von Galaxie und Stern und so kann aus einem Ausreißer in der Ursprungsgalaxie ein Hochgeschwindigkeits-Stern in der Milchstraße werden.

Als Hauptverdächtigen identifizierten Boubert und seine Kollegen die Große Magellansche Wolke, die sich relativ zur Milchstraße mit 400 Kilometern pro Sekunde bewegt. Anhand von Daten einer Himmelsdurchmusterung – dem Sloan Digital Sky Survey – und Computermodellen berechneten sie die Bahnen aller Ausreißer-Sterne aus der Großen Magellanschen Wolke im Verlauf der vergangenen zwei Milliarden Jahre. Die Modelle sagen tatsächlich eine Häufung von Hochgeschwindigkeits-Sternen in der Region Löwe/Sextant voraus. Insgesamt sollten jedoch, über den ganzen Himmel verteilt, etwa 10.000 weitere Ausreißer aus der Großen Magellanschen Wolke aufzuspüren sein – beispielsweise mit dem europäischen Astrometrie-Satelliten Gaia, der seit Dezember 2013 im All ist und genaue Positionen und Bewegungsdaten für über eine Milliarde Sterne liefern soll.

Quelle: dx.doi.org/10.1093/mnras/stx848

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