Wie entstehen Ausreißer-Sterne im Kosmos?

Ungewöhnlich schnelle Sterne, die ungefähr 20 Prozent aller massiven Sterne unseres Milchstraßensystems ausmachen, entstehen durch starke Wechselwirkungen der Schwerefelder innerhalb dichter Haufen relativ leichter Sterne.

Laut einer Studie, die im Journal Science am 17. November veröffentlicht wurde, entstehen die meisten OB-Ausreißer durch die Interaktion dreier Sterne. Dies widerspricht der bisher akzeptierten Zwei-Körper-Hypothese, die als Ursache die Supernova-Explosion eines Zwei-Sterne-Systems vorschlägt.

Die Bezeichnung „OB“ beschreibt die Spektralklasse eines Sterns und bezieht sich auf die aus der Oberflächentemperatur resultierende Farbe des Sterns. Dabei steht „O“ für Blau und „B“ für Blau- Weiß. Die Oberflächentemperatur solcher Sterne kann bis zu 50.000° C betragen.

Zwei Astronomen nutzten Sternenbeobachtungen und numerische Berechnungen, um die dynamischen Interaktionen aufzudecken, die bei der Bildung von Ausreißer- Sternen oft zwischen einzelnen Sternen und binären Paaren auftreten.

Die Forscher bemerkten, dass Sterne mit der 100-fachen Masse unserer Sonne oder noch größere in den Bereichen um junge Sternenhaufen wie R136 und Westerlund 2 zu finden sind.

Ausreißer mit Geschwindigkeiten von bis zu 30 Kilometern pro Sekunde und mehr können durch zwei Mechanismen entstehen: Entweder werden solche Sterne durch eine Supernova-Explosion ihres früheren Partners (eines Doppelsternensystems) beschleunigt oder sie werden irgendwann (als Teil mehrerer sich gegenseitig umkreisender Massen) fortgeschleudert.

Typischerweise flüchtet der leichteste Stern; das bedeutet, dass die anderen beiden Sterne des Doppelsystems schwerer sind. Am häufigsten neigen Systeme mit großer Ausdehnung zu diesem Verhalten, wobei sich die massivsten Sterne im Kern des Sternenhaufens befinden.

Der gravothermale Kollaps des Kerns eines Sternenhaufens erzeugt gewöhnlich solch ein Doppelsternsystem, das sich anschließend verdichtet.

Dabei werden so lange Sterne fortschleudert, bis das System kollidiert oder bis eine kritische Bindungsenergie erreicht ist. Anschließend wird das Objekt durch eine Begegnung aus dem Haufen geschleudert.

Die Mehrheit der galaktischen OB-Ausreißer scheinen aus Sternenhaufen nach einem Kernkollaps innerhalb der ersten Million Jahre seiner Existenz zu stammen“, ist im Bericht zu lesen.

Ein interessantes Beispiel wurde Anfang dieses Jahres entdeckt: Es ist ein riesiger Stern, der aus einem binären System geschleudert wurde; es ist deutlich zu sehen, wie er auf seinem Weg durch eine kosmische Staubwolke eine große Wand vor sich herschiebt.

Dieser Stern mit dem Namen Zeta Ophiuchi ist ein Koloss mit der 20-fachen Masse der Sonne. Wenn er nicht von einem dicken Schleier aus Staub umgeben wäre, würde er 65.000-mal heller leuchten. Er ist vier Millionen Jahre alt und 460 Lichtjahre von der Erde entfernt. Laut NASA bewegt sich der Stern mit der unglaublichen Geschwindigkeit von 87.000 Kilometern pro Stunde (24 Kilometer pro Sekunde) durch das All.