Manchmal braucht es nicht viel, um eine Familie auseinander zu reißen. Ein falsches Weihnachtsessen kann das tun. Aber damit eine Familie von Sternen auseinander gerissen wird, muss etwas wirklich Großes passieren.
Das dramatische Auseinanderbrechen einer Familie von Stars spielte sich vor etwa 600 Jahren im Orionnebel ab. Der Orionnebel ist eines der am besten untersuchten Objekte in unserer Galaxie. Es ist eine aktive Sternentstehungsregion, in der ein Großteil der Sterngeburt hinter Staubwolken verborgen ist. Fortschritte in der Infrarot- und Radioastronomie haben es uns ermöglicht, in den Nebel zu blicken und zu beobachten, wie sich ein herausragendes Drama abspielt.
In den letzten Jahrzehnten zeigten Beobachtungen, dass die beiden Sterne unserer jungen Familie in verschiedene Richtungen abreisten. Tatsächlich bewegten sie sich in entgegengesetzte Richtungen und bewegten sich mit sehr hohen Geschwindigkeiten. Viel höher als Sterne normalerweise reisen. Was löste es aus?
Astronomen konnten die Geschichte zusammenfügen, indem sie die Positionen beider Sterne vor 540 Jahren zurückverfolgten. Vor all den Jahrhunderten, ungefähr zur gleichen Zeit, als es der Menschheit dämmerte, dass sich die Erde um die Sonne drehte und nicht umgekehrt, befanden sich beide rasenden Sterne am selben Ort. Dies deutete darauf hin, dass die beiden Teil eines Sternensystems waren, das sich aus irgendeinem Grund aufgelöst hatte. Aber ihre kombinierte Energie summierte sich nicht.
Jetzt hat der Hubble einen weiteren Hinweis auf die ganze Geschichte gegeben, indem er einen dritten außer Kontrolle geratenen Stern entdeckt hat. Sie verfolgten den Weg des dritten Sterns 540 Jahre zurück und stellten fest, dass er am selben Ort wie die anderen entstand. Dieser Ort? Ein Gebiet nahe dem Zentrum des Orionnebels, der Kleinmann-Niedrige Nebel genannt wird.
Das Team hinter diesen neuen Ergebnissen, angeführt von Kevin Luhman von der Penn State University, wird seine Ergebnisse in der Ausgabe der Astrophysical Journal Letters vom 20. März 2017 veröffentlichen.
"Die neuen Hubble-Beobachtungen liefern sehr starke Beweise dafür, dass die drei Sterne aus einem Mehrsternsystem ausgestoßen wurden", sagte Luhman. „Astronomen hatten zuvor einige andere Beispiele für sich schnell bewegende Sterne gefunden, die auf Mehrsternsysteme zurückgehen und daher wahrscheinlich ausgeworfen wurden. Aber diese drei Sterne sind die jüngsten Beispiele für solche ausgestoßenen Sterne. Sie sind wahrscheinlich nur ein paar hunderttausend Jahre alt. Basierend auf Infrarotbildern sind die Sterne noch jung genug, um Materialscheiben von ihrer Entstehung zu haben. “
"Der Orionnebel könnte von zusätzlichen jungen Sternen umgeben sein, die in der Vergangenheit aus ihm ausgestoßen wurden und jetzt in den Weltraum strömen." - Leitender Forscher Kevin Luhman, Penn State University.
Die drei Sterne bewegen sich etwa 30-mal schneller als die meisten anderen Sternbewohner des Nebels. Die Theorie hat das Phänomen dieser Trennung in Regionen vorhergesagt, in denen neugeborene Sterne zusammengedrängt sind. Diese gravitativen Hin- und Herbewegungen sind unvermeidlich. "Aber wir haben nicht viele Beispiele beobachtet, insbesondere in sehr jungen Clustern", sagte Luhman. "Der Orionnebel könnte von zusätzlichen jungen Sternen umgeben sein, die in der Vergangenheit aus ihm ausgestoßen wurden und jetzt in den Weltraum strömen."
Der Schlüssel zu diesem Rätsel ist der kürzlich entdeckte dritte Stern. Dieser Stern, die sogenannte „Quelle x“, wurde jedoch zufällig entdeckt. Luhman ist Teil eines Teams, das mit dem Hubble nach frei schwebenden Planeten im Orionnebel sucht. Ein Vergleich von Hubble-Infrarotbildern aus dem Jahr 2015 mit Bildern aus dem Jahr 1998 ergab, dass Quelle x ihre Position geändert hatte. Dies zeigte an, dass sich der Stern mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 130.000 Meilen pro Stunde bewegte.
Luhmann verfolgte dann den Weg von Quelle x zurück und führte zu derselben Position wie die anderen 3 außer Kontrolle geratenen Sterne vor 540 Jahren: dem Kleinmann-Niedrigen Nebel.
Laut Luhmann wurden die drei Sterne höchstwahrscheinlich aufgrund von Gravitationsschwankungen, die in einem Gebiet mit hoher Population neugeborener Sterne häufig auftreten sollten, aus ihrem System ausgestoßen. Zwei der Sterne können sehr nahe beieinander liegen und entweder ein enges Binärsystem bilden oder sogar verschmelzen. Das bringt die Gravitationsparameter des Systems aus dem Gleichgewicht und andere Sterne können ausgeworfen werden. Das Auswerfen dieser Sterne kann auch dazu führen, dass Materiefinger aus dem System fließen.
Wenn wir leistungsstärkere Teleskope im Infrarotbereich einsetzen, sollten wir in der Lage sein, genau zu klären, was in Gebieten mit intensiver Sternentstehung wie dem Orionnebel und seinem eingebetteten Kleinmann-Niedernebel geschieht. Das James Webb-Weltraumteleskop sollte unser Verständnis erheblich verbessern. Wenn dies der Fall ist, werden nicht nur die Details der Geburt und Bildung von Sternen viel klarer, sondern auch das Auseinanderbrechen junger Familien von Sternen.
