Seltsame Sterne

Im Universum gibt es mehr Sterne, als Sand auf der Erde, Strände und Wüsten inklusive. 70 Trilliarden (eine 7 und 22 Nullen) schätzen Astronomen. Sie verteilen sich auf Galaxien, Haufen und Superhaufen.

Unsere Milchstraße besteht aus geschätzten 100 bis 300 Milliarden Sternen. Sie gehört zur Lokalen Gruppe in unsere kosmischen Umgebung von 5 bis 8 Millionen Lichtjahren mit etwa sechzig anderen Galaxien.

Die Lokale Gruppe gehört zum Virgo-Superhaufen, in dem sich etwa 100 bis 200 Galaxienhaufen befinden. Dieser Superhaufen hat einen Durchmesser von 100 bis 200 Millionen Lichtjahren. Zentrum dieses Superhaufens ist der Virgohaufen mit etwa 2000 Galaxien.

Der Virgo-Superhaufen wiederum ist Teil der Lokalen Superstruktur. Die Superhaufen gliedern sich wiederum in Filamente, großräumige Strukturen, und Voids, in denen so gut wie keine Galaxien befinden.

Aber all diese Galaxien mit all ihren Sternen machen nur einen kleinen Teil des beobachtbaren Universums aus. Beobachten können wir, was Licht aussendet. Mit dem Urknall vor etwa 13,8 Mrd. Jahren ist dies das Limit, in dem wir heute Beobachtungen anstellen können. Allerdings hat sich das Universum in dieser Zeit weiter ausgedehnt, sodass die entferntesten Strukturen von denen Signale uns erreichen nun etwa 46 Mrd. Lichtjahre von uns entfernt sind.

Geht man davon aus, dass der Raum im Universum gekrümmt ist, könnte das Universum sogar unendlich groß sein oder vielleicht nur 78 Mrd. Lichtjahre. Letzteres wäre die Untergrenze für eine stark gekrümmte Raumzeit.

Vom Entstehen und Vergehen der Sterne, der Geburt aus Staub und Gas und ihrem Ende als Rote Zwerge, Weiße Riesen, Schwarzen Löchern und Supernovae haben Wissenschaftler eine ganz gute Vorstellung, man sortiert das Sternenleben im Hertzsprung-Russell-Diagramm (HRD).

Aber immer wieder gibt es Ausreißer. Einige Sterne sind so groß, dass man das HRD um neue Klassen erweitern musste, um Platz für sie zu schaffen.

163.000 Lichtjahre von hier finden wir RMC 136a1 oder kurz R136a1 mit 265 Sonnenmassen und einer Helligkeit, die 8,7 Millionen mal größer ist als die unserer Sonne, bricht dieser Stern alle Rekorde. Seine Oberflächentemperatur beträgt 50.000 Kelvin (die der Sonne etwa 6000 K). Entdeckt wurde der Stern 1960 in unserer Nachbargalaxie, der Großen Magellanschen Wolke. 1979 fand man dann heraus, dass hier nicht ein Stern sitzt, sondern es sich um einen Cluster von drei Sternen handelt.

In diesem Cluster war R136a trotzdem noch so hell, dass man davon ausging, es handle sich um mehrere Sterne. Aber es hätten 100 Sonnenähnliche sein müssen, die man sich aber auf so engem Raum, von knapp 1,5 Lichtjahren nicht vorstellen konnte. Ansonsten käme noch ein Stern mit über 3000 Sonnenmassen in Frage. 1985 löste man 8 Objekte auf handelt, mit R136a1 im Zentrum. Und mit neueren Hubble-Daten schätzt man die Anzahl der Sterne in diesem Cluster heute auf 46, die alle sehr hell und Massenreich sind. Mit R136a1 als Rekordhalter unter den schwersten und hellsten Sternen, seid 2010.

R136a1 ist aber nicht der größte Stern, den wir kennen. Mit nur 30 Sonnendurchmesser wird er in den Schatten gestellt von UY Scuti. Dieser Stern hat nur die 30-fache Masse unsere Sonne, ist aber 1700-mal so groß, das entspricht der 8-fachen Distanz zwischen Erde und Sonne (8 Astronomische Einheiten oder 8 AU), oder der Jupiter Umlaufbahn. UY Scutis Größe ändert sich allerdings mit der Zeit, es könnte sein, dass er seinen Spitzenplatz irgendwann wieder abgeben muss. Hinzu kommt, dass die Grenze zwischen Stern und Weltraum eher fließend ist und man nicht ganz genau sagen kann, wo der Stern aufhört. Die Fotosphäre, der Teil, der transparent ist für Licht geht noch weit über diesen Radius hinaus und erstreckt sich für UY Scuti über 400 AU (dem 10-fachen der Plutobahn).

Doppelsternsysteme sind keine Besonderheit, tatsächlich kommen sie und andere Mehrfachsternsysteme sogar recht häufig vor (und oft auch mit Planetensystemen). Doch VFTS 352 ist eine Besonderheit und befindet sich ebenfalls in der großen Magellanschen Wolke.

Es handelt sich um zwei Sterne, die so eng um ihren gemeinsamen Schwerpunkt kreisen, dass sie einander berühren. Die Sterne sind sehr Massenreich, zusammen etwa 57 Sonnenmassen und mit 40.000 K extrem heiß. Die Jeweiligen Zentren der Sterne befinden sich in einem Abstand von nur 12 Mio. Kilometern. Es wird vermutet, dass sich die Sterne bis zu 30 % ihre Materie teilen. In anderen Systemen, in denen ein Partner wesentlich größer ist als der andere, fließt die Materie von einem Stern zum anderen. Bei VFTS 352 kommt es zu einer Durchmischung durch die Gezeitenkräfte der beiden Sterne.

Doch diesem turbulenten Pärchen ist nur eine kurze Zeit vergönnt. Astronomen sagen ihnen nur eine von zwei Varianten für die Zukunft voraus. Sie könnten sich zu einem supermassiven Stern vereinen, der sehr schnell rotiert. Diese Rotation wird den Stern dann vermutlich in einer gewaltigen Explosion zerreißen, einem Gammastrahlenausbruch. Gammastrahlenausbrüche gehören zu den Gewalttätigsten und energiereichsten Phänomenen seit dem Urknall.

Auf der anderen Seite könnten die Sterne weiter um einander kreisen, bis sie in hohem Alter in zwei Supernova Explosionen vergehen. Als Reste blieben zwei Schwarze Löcher, die weiter eng um einander kreisen und Gravitationswellen großer Intensität aussenden.

Und manchmal weiß man wirklich nicht, was mit einem Stern los ist. KIC 8462852 ist ein Stern etwas oberhalb der Galaktischen Scheibe unserer Milchstraße und hebt sich mit Helligkeitsschwankungen von bis zu 20 % aus der Masse der Sterne heraus. Ein vorbeiziehender Planet verursacht bestenfalls ein bis zwei Prozent. Es könnte vielleicht die Trümmerwolke eines Planeten sein. Oder, wie auch gerne vermutet wird, eine Megastruktur einer fremden Zivilisation (eine unfertige oder zerfallende Dyson-Sphäre vielleicht) – Letzteres ist aber höchst spekulativ und die vorliegenden Daten können eine solche Vermutung nicht bestätigen.

Das Universum da draußen ist groß und es hält immer noch und jeden Tag neue Überraschungen für diejenigen bereit, die sich die Mühe machen ihren Blick zum Himmel zu erheben. 


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