Geheimnisvolle Sterne im Herzen der Milchstraße verbergen ein dunkles Geheimnis: ScienceAlert

Der Legende nach hatte die ungarische Gräfin Elisabeth Báthory im 16. Jahrhundert eine grausame Methode, um ihre jugendliche Schönheit zu bewahren.

Historische Aufzeichnungen besagen, dass die Adlige beschuldigt und inhaftiert wurde, weil sie Hunderte von Mädchen ermordet hatte, um in ihrem angeblich stärkenden Blut zu baden. Der Wahrheitsgehalt dieser Anschuldigungen ist bestenfalls fraglich, aber die Vorstellung, auf der Suche nach ewiger Jugend auf arkane schwarze Magie zurückzugreifen, hält sich hartnäckig.

Während das Schlürfen des Blutes unserer Mitmenschen bei Menschen möglicherweise nicht gut funktioniert, deuten neue Erkenntnisse darauf hin, dass es tatsächlich eine sehr starke Verjüngungswirkung haben kann – für Sterne. Eine Untersuchung der Sterne, die im galaktischen Zentrum der Milchstraße herumkrachen, legt nahe, dass sie viel, viel älter sind, als sie erscheinen – und dass ihr jugendliches Aussehen das Ergebnis kosmischen Kannibalismus ist.

„Einige Sterne gewinnen in der Kollisionslotterie“, sagt die Astrophysikerin Sanaea Rose von der Northwestern University in Illinois.

„Durch Kollisionen und Verschmelzungen sammeln diese Sterne mehr Wasserstoff. Obwohl sie aus einer älteren Population entstanden sind, geben sie sich als verjüngte, jung aussehende Sterne aus. Sie sind wie Zombiesterne; sie fressen ihre Nachbarn.“

Das galaktische Zentrum ist ein hektischer Ort. Erstens gibt es dort ein riesiges supermassereiches Schwarzes Loch, etwa 4 Millionen Mal so groß wie die Masse der Sonne. Um ihn herum wirbeln und flitzen Sterne und erreichen auf ihren langen, kreisenden Umlaufbahnen absolut wahnsinnige Geschwindigkeiten. Und davon gibt es viele. Im galaktischen Zentrum, dem dicht bevölkerten Zentrum der Milchstraße, wimmelt es förmlich von Sternen.

Es ist eine Umgebung, die für Kriminalität von Star zu Star prädestiniert ist.

„Es ist ein bisschen so, als würde man während der Hauptverkehrszeit durch eine unglaublich überfüllte U-Bahn-Station in New York City laufen“, erklärt Rose. „Wenn man nicht mit anderen Menschen kollidiert, dann kommt man sehr nah an ihnen vorbei. Bei Sternen führen diese Beinahe-Kollisionen immer noch dazu, dass sie gravitativ interagieren. Wir wollten erforschen, was diese Kollisionen und Wechselwirkungen für die Sternpopulation bedeuten und ihre Eigenschaften charakterisieren.“ Ergebnisse.”

Die direkte Untersuchung der Sterne im galaktischen Zentrum ist ziemlich schwierig, da sich dort eine Menge Dinge befinden, darunter auch dichte Wolken, die die Sicht in den meisten Wellenlängen verdecken. Rose und ihre Kollegen wandten sich Simulationen zu, erstellten ein Modell des galaktischen Zentrums und allem darin und beobachteten die Ergebnisse, sobald die Sterne in Bewegung gesetzt wurden.

Sie fanden heraus, dass das Schicksal kollidierender Sterne direkt mit der Nähe zum Schwarzen Loch zusammenhängt. Innerhalb von 0,01 Parsec – etwa einem Dreißigstel eines Lichtjahrs – sind Wechselwirkungen zwischen Sternen selbstverständlich, aber aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeiten überleben sie in der Regel. Bei Wechselwirkungen handelt es sich in der Regel um streifende Kollisionen, bei denen beide Sterne mehr oder weniger intakt bleiben, obwohl sie dabei möglicherweise einen beträchtlichen Teil ihrer äußeren Materie verlieren.

Außerhalb dieser 0,01-Parsec-Grenze wird es jedoch etwas heftiger. Da sich die Sterne viel langsamer bewegen, fehlt ihnen der Drehimpuls, um weiterzumachen, wenn sie einander begegnen. Stattdessen geraten sie in die gegenseitige Schwerkraft, was zu einer vollständigen Kollision führt, bei der die Sterne zu einem großen Stern zusammenschmelzen.

Und durch diesen Prozess gewinnen einige Sterne genug Wasserstoff, um ihnen ein jugendlicheres Aussehen zu verleihen, auch wenn sie möglicherweise um einiges älter sind. Aber es gibt einen Kompromiss. Je massereicher ein Stern ist, desto kürzer ist seine Lebensdauer.

„Massive Sterne sind so etwas wie riesige, spritfressende Autos“, erklärt Rose. „Sie beginnen mit viel Wasserstoff, verbrennen ihn aber sehr, sehr schnell.“

Da fällt der Vergleich mit Vampiren etwas ins Wanken. Die Ergebnisse erklären jedoch ein merkwürdiges Merkmal der Sternpopulation im galaktischen Zentrum: ein rätselhaftes Fehlen alter Roter Riesensterne. Sowohl der Massenverlust durch streifende Kollisionen als auch durch Verschmelzungen, die zu größeren, kurzlebigen Sternen führen, würden die Anzahl der Roten Riesen verringern, die man in einer normalen Sternpopulation erwarten würde, fanden die Forscher heraus.

Weitere Beobachtungen und theoretische Untersuchungen könnten dazu beitragen, Licht in diese Prozesse zu bringen und die komplexen Dynamiken aufzudecken, die in einer kosmischen Umgebung wie keiner anderen in der Galaxie ablaufen.

Die Ergebnisse, die keinem Peer-Review unterzogen wurden, wurden dem vorgelegt Astrophysikalische Tagebuchbriefevorgestellt auf der April-Tagung der American Physical Society, und sind hier und hier auf arXiv verfügbar.

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