Vorzeitiger Tod zahlreicher Sterne stellt Astrophysiker vor Rätsel

20. Mai 2016, 17:08
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Sterne im Kugelsternhaufen M4 überspringen auf dem Weg zu ihrem Ende die Roter-Riese-Phase

Melbourne – Zu den grundlegenden Erkenntnissen der Astronomie gehört, dass die Lebensdauer von Sternen in einem direkten Zusammenhang mit ihrer jeweiligen Masse steht: Große, massereiche Sterne erfreuen sich demnach nur eines kurzen Daseins; gegen Ende blähen sie sich zu Roten Riesen auf und explodieren in einer Supernova. Stellare Leichtgewichte dagegen können mehrere Milliarden Jahre überdauern, ehe sie ihren Brennstoff aufgebraucht haben und entweder ebenfalls zum Roten Riesen werden, oder, bei Exemplaren unter 0,3 Sonnenmassen, schrumpfen und allmählich verblassen.

Nun haben internationale Astronomen eine unerwartete Entdeckung gemacht, die dieses eherne Gesetz über den Haufen zu werfen scheint: Eine große Gruppe von Sternen im Kugelsternhaufen Messier 4 (M4) ist gerade dabei zu verlöschen, obwohl es nach den etablierten Theorien für sie noch lange nicht Zeit wäre abzutreten.

Immer für Überraschungen gut

Messier 4 ist einer der nächst gelegenen, hellsten und daher auch am besten untersuchten Kugelsternhaufen am Nachthimmel. "Obwohl wir mittlerweile eine gute Vorstellung davon haben, was im Inneren von Kugelsternhaufen vor sich geht, finden wir jedesmal, wenn wir einen genaueren Blick auf einen von ihnen werfen, etwas Unerwartetes", meint John Lattanzio von der australischen Monash University in Melbourne.

Der Astrophysiker und seine Kollegen nahmen M4 mit dem Anglo-Australian Telescope (AAT) am Siding Spring Observatory in New South Wales ins Visier. Mithilfe des Instruments HERMES (High Efficiency and Resolution Multi-element Spectrograph) analysierten sie die chemische Zusammensetzung der Sterne in dem Kugelsternhaufen. Dabei zeigte sich zur großen Überraschung der Forscher, dass etwa die Hälfte der Sterne auf ihrem Lebensweg die Roter-Riese-Phase einfach übersprang, um lange vor ihrer Zeit gleich zu Weißen Zwergen zu werden.

Kein Modell passt

Wie es zu dieser mysteriösen Lebensverkürzung kam, ist den Wissenschaftern ein Rätsel. Immerhin konnten sie mit HERMES feststellen, dass offenbar nur Sterne mit einem hohen Natrium-Anteil und geringem Sauerstoffgehalt von dieser Entwicklung betroffen sind, wie sie in den "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" schreiben. "Das überraschende an unserer Entdeckung ist, dass selbst unsere ausgefeiltesten Modelle den frühen Tod dieser Sterne nicht erklären können", meint Simon Campbell vom Max Planck Institut für Astrophysik in Garching, der an der Studie mitgewirkt hat.

Ein ähnliches Phänomen haben Astronomen von der Monash University bereits im Kugelsternhaufen NGC 6752 beobachtet. Auch da konnten sich die Forscher auf die vorzeitige stellare Sterbewelle keinen Reim machen. Lattanzio und seine Kollegen wollen weitere Beobachtungen mit modifizierten Modellberechnungen kombinieren, um das Geheimnis zu lüften: "Vielleicht schaffen wir es auf diesem Weg, herauszufinden, was im Inneren dieser Sterne vor sich geht." (red, 20.5.2016)

  • Der Kugelsternhaufen Messier 4 ist einer der nächst gelegenen und hellsten Cluster am Nachthimmel. Obwohl er als gut untersucht gilt, haben nun Astronomen eine rätselhafte Beobachtung gemacht: Einige Sterne der Ansammlung sterben lange bevor ihre Zeit gekommen ist.
    foto: eso

    Der Kugelsternhaufen Messier 4 ist einer der nächst gelegenen und hellsten Cluster am Nachthimmel. Obwohl er als gut untersucht gilt, haben nun Astronomen eine rätselhafte Beobachtung gemacht: Einige Sterne der Ansammlung sterben lange bevor ihre Zeit gekommen ist.

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