Die Milchstraße wird “fetter”, da sie 12-Sterne-Systeme “frisst”, sagen Experten

Unsere Galaxie, die Milchstraße, wird “fetter”, da sie 12-Sterne-Systeme “frisst”, die sie umkreisen, zeigt eine neue Studie.

Astronomen haben mit dem Anglo-Australian Telescope (AAT) in New South Wales, Australien, diese Dutzend Sternenströme – sogenannte „stellare Ströme“ – kartiert.

Diese Sternenströme umkreisen die Milchstraße wie Lichterketten um einen Weihnachtsbaum, sagen sie, bevor sie von der Schwerkraft angezogen werden und Teil der Milchstraße selbst werden.

Sternströme sind die zerfetzten Überreste benachbarter kleiner Galaxien und Sternhaufen, die von unserer eigenen Milchstraße auseinandergerissen werden.

Sie umkreisen den galaktischen Halo – die große und relativ staubfreie Kugelregion, die eine Spiralgalaxie wie unsere eigene umgibt.

Die Eigenschaften von Sternenströmen offenbaren das Vorhandensein von Dunkler Materie – der mysteriösen Form der Materie im Universum, die nicht beobachtet werden kann.

Eine festliche Szene: Eine künstlerische Darstellung unserer Milchstraße, umgeben von Dutzenden von Sternenströmen, wie Lichterketten um einen Weihnachtsbaum. Diese Ströme waren die begleitenden Satellitengalaxien oder Kugelsternhaufen, die jetzt durch die Schwerkraft unserer Galaxie auseinandergerissen werden

“Denken Sie an einen Weihnachtsbaum”, sagte der Co-Autor der Studie, Professor Geraint F. Lewis von der University of Sydney.

„In einer dunklen Nacht sehen wir die Weihnachtsbeleuchtung, aber nicht den Baum, um den sie gewickelt sind.

„Aber die Form der Lichter verrät die Form des Baumes“, sagte er. “Das gleiche gilt für Sternströme – ihre Umlaufbahnen enthüllen die dunkle Materie.”

Professor Lewis sagte, dass die Ströme eine Mischung aus Namen haben, die darauf basieren, wo sie sich am Himmel befinden und wer sie entdeckt hat – einige Beispiele sind Phoenix, Orphan, Indus, 300S und Turranburra.

“Die Ströme entstehen, wenn kleine Sternsysteme, Zwerggalaxien und Kugelsternhaufen in unsere viel größere Milchstraße fallen und von unserer Schwerkraft zerrissen werden”, sagte Professor Lewis gegenüber MailOnline.

Für Astronomen ist es wichtig, Sternströme zu verstehen, da sie mehr über die dunkle Materie enthüllen, die die Sterne in ihren Umlaufbahnen hält, und Experten auch über die Entstehungsgeschichte der Milchstraße erzählen können.

Dunkle Materie macht etwa 27 Prozent des Universums aus und ist unsichtbar, da sie kein Licht reflektiert.

Es kann nicht direkt mit Teleskopen gesehen werden, aber Astronomen wissen, dass es da draußen ist, aufgrund der Gravitationseffekte, die es auf die Materie hat, die wir sehen können.

Sternströme können auch zeigen, dass die Milchstraße über Milliarden von Jahren stetig gewachsen ist, indem sie kleinere Sternsysteme zerkleinert und verbraucht.

“Wir sehen, dass diese Ströme durch die Anziehungskraft der Milchstraße gestört werden und schließlich Teil der Milchstraße werden”, sagte der leitende Studienautor Professor Ting Li von der University of Toronto, Kanada.

Künstlerische Darstellung von 12 Sternenströmen, die von S5 beobachtet wurden, vom galaktischen Südpol aus gesehen

„Diese Studie gibt uns eine Momentaufnahme der Ernährungsgewohnheiten der Milchstraße, beispielsweise welche Arten von kleineren Sternsystemen sie „frisst“. Wenn unsere Galaxie älter wird, wird sie dicker.’

Professor Li und ihr internationales Team von Mitarbeitern sind Teil eines speziellen Programms – dem Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey (S5) – zur Messung der Eigenschaften von Sternströmen.

Frühere Studien, die sich auf jeweils einen Sternstrom konzentrierten, aber S5 widmet sich der Messung so vieler Ströme wie möglich.

Li und ihr Team messen die Geschwindigkeiten von Sternen mit dem AAT, einem optischen 4-Meter-Teleskop am Siding Spring Observatory in New South Wales, nordwestlich der Landeshauptstadt Sydney.

Sie haben die Doppler-Verschiebung des Lichts – die gleiche Eigenschaft, die Radargeschütze verwenden, um rasende Fahrer zu erkennen – verwendet, um herauszufinden, wie schnell sich einzelne Sterne bewegen.

Der Doppler-Effekt beschreibt, wenn Bewegung die Frequenz der Schallwelle basierend auf der Bewegungsrichtung ihrer Quelle ändert, aber er tritt sowohl für Licht als auch für Schall auf.

Forscher des Anglo-Australian Telescope (AAT, abgebildet) am Siding Spring Observatory Mt Woorut in der Nähe von Coonabarabran in New South Wales, Australien

Mit diesen Beobachtungen können die Astronomen nicht nur ihre Geschwindigkeit messen, sondern auch die chemische Zusammensetzung der Sterne ermitteln und ihre Geburt anzeigen.

“Die ersten Sterne im Universum bestanden aus reinem Wasserstoff und Helium, da dies die einzigen Elemente waren, die beim Urknall entstanden sind”, sagte Professor Lewis gegenüber MailOnline.

„Während Sterne ihr Leben durchlaufen, produzieren die Kernreaktionen in ihren Kernen schwerere Elemente, und wenn sie sterben, verschmutzen explodierende Sterne die nächste Generation mit diesen schwereren Elementen.

„Die Größe einer Galaxie bestimmt, wie reich an chemischen Elementen ihre Sterne sein werden – in einer großen Galaxie wie der Milchstraße leben viele Sterne durch ihr Leben, und ihre Größe bedeutet, dass sie ihre schwereren Elemente aufnehmen kann, während a Zwerggalaxie hat ein ruhigeres Leben und kann leicht Elemente verlieren, wenn ein Stern explodiert.

„Der Grad der chemischen Verschmutzung sagt Ihnen also die Größe des Objekts aus, das den Strom gebildet hat. Bei unseren Beobachtungen konzentrieren wir uns auf die Messung der Kalziummenge (da dies am einfachsten zu beobachten ist), die uns über die Gesamtverschmutzung Auskunft geben kann, aber wir können auch nach anderen Elementen suchen.“

Künftig will das Team weitere Messungen an stellaren Strömen in der Milchstraße durchführen.

Die Ergebnisse wurden zur Veröffentlichung im Astrophysical Journal der American Astronomical Society angenommen und können als Vorabdruck eingesehen werden.