Die Positionen und rekonstruierten Umlaufbahnen von 20 Hochgeschwindigkeitssternen, überlagert mit einer Illustration unserer Galaxie, der Milchstraße. Die Forscher identifizierten diese Sterne anhand von Daten aus der zweiten Veröffentlichung der Gaia-Mission der ESA. Die sieben Sterne in Rot schießen von der Galaxie weg und könnten sich schnell genug bewegen, um eines Tages ihrer Schwerkraft zu entkommen. Aber die 13 orangefarbenen Sterne repräsentieren diejenigen, die möglicherweise in Richtung Milchstraße rasen. Sie könnten Sterne aus einer anderen Galaxie sein.
(Bild: © ESA (Eindruck und Komposition des Künstlers); Marchetti et al. 2018 (Sternpositionen und Flugbahnen); NASA / ESA / Hubble (Hintergrundgalaxien); CC BY-SA 3.0 IGO)
Das kosmische "Karussell", das unsere rotierende Milchstraße ist, ist möglicherweise nicht der Grund, warum Sterne vorbeizischen und scheinbar mit hoher Geschwindigkeit davonfliegen.
Ein Team von Astronomen bemerkte etwas Interessantes, als sie die kürzlich veröffentlichte zweite Datenveröffentlichung der Gaia-Mission durchsuchten. Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) hat das Raumschiff Gaia 2013 gestartet. Die neue Datenveröffentlichung enthält laut ESA Beobachtungen, die zwischen dem 25. Juli 2014 und dem 23. Mai 2016 gemacht wurden.
Die Daten bieten die Positionen von fast 1,7 Milliarden Sternen und ihre Bewegungen können Astronomen viel darüber erzählen, wie unsere Galaxie früher war. Sterne bewegen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und die schnellsten werden Hypervelocity-Sterne genannt. Mit einer Präzision, die manchmal "gleichbedeutend damit ist, dass erdgebundene Beobachter eine auf der Mondoberfläche liegende Euromünze erkennen können", sagte ESA in einer Erklärung, in der die Mission beschrieben wird, kann Gaia Beobachtungen über diese Hypervelocity-Sterne sammeln.
Die Forscher dachten, das Schwarze Loch in der Mitte der Milchstraße sei dafür verantwortlich, diese Sterne herauszuwerfen. Sie dachten, die Sterne stammten aus dem Zentrum der Galaxie und diese Wechselwirkung mit dem Schwarzen Loch verursachte ihre Hochgeschwindigkeitsreisen in Richtung eines Ausgangs der Milchstraße.
"Von den sieben Millionen Gaia-Sternen mit vollständigen 3D-Geschwindigkeitsmessungen fanden wir zwanzig, die sich schnell genug bewegen konnten, um schließlich aus der Milchstraße zu entkommen", sagte Elena Maria Rossi, eine der Autoren der neuen Studie, die in einer ausführlichen Studie beschrieben wurde jüngste Erklärung der Royal Astronomical Society in Großbritannien
Oder sie könnten "intergalaktische Eindringlinge" sein.
"Anstatt vom galaktischen Zentrum wegzufliegen, scheinen die meisten der von uns entdeckten Hochgeschwindigkeitssterne darauf zu rennen", sagte Co-Autor Tommaso Marchetti in der Erklärung. "Dies könnten Sterne aus einer anderen Galaxie sein, die direkt durch die Milchstraße zoomen."
"Sterne können auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden, wenn sie mit einem supermassiven Schwarzen Loch interagieren", fügte Rossi hinzu. "Die Anwesenheit dieser Sterne könnte also ein Zeichen für solche schwarzen Löcher in nahe gelegenen Galaxien sein. Aber die Sterne könnten auch einmal Teil eines binären Systems gewesen sein, das in Richtung Milchstraße geschleudert wurde, als ihr Begleitstern als Supernova explodierte."
Rossi sagte, das Studium dieser Hypervelocity-Sterne werde Fragen dazu beantworten, wie sich nahegelegene Galaxien verhalten.
Um herauszufinden, woher sie stammen - einige mögliche Ursprünge sind die Große Magellansche Wolke oder der Heiligenschein der Milchstraße -, werden neue Daten benötigt. Beamte der Royal Astronomical Society sagten, dass in den 2020er Jahren mindestens zwei weitere Gaia-Datenveröffentlichungen geplant sind.
Die Studie zu diesen Ergebnissen wurde am 20. September in der Zeitschrift Monthly Notices der Royal Astronomical Society veröffentlicht.
