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Vor fünf Milliarden Jahren: Galaxiencrashs lösten Sternentstehungs-Wellen in der Milchstraße aus

  • In den vorigen Jahrmilliarden hat eine Zwerggalaxie drei Mal unsere Milchstraße passiert - mit erheblichen Folgen.
  • Es entstand eine regelrechte Welle neuer Sterne.
  • Möglicherweise verdankt unser Sonnensystem seine Existenz diesen galaktischen Crashs.
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Paris. Crashs mit einer Zwerggalaxie haben in unserer Milchstraße wiederholt zahlreiche neue Sterne entstehen lassen. Das schließen Forscher um Tomás Ruiz-Lara vom Astrophysikalischen Institut der Kanaren aus einer Altersanalyse der Sterne in unserer galaktischen Umgebung, die sie im Fachblatt „Nature Astronomy” vorstellen. Sogar unser eigenes Sonnensystem könnte seine Existenz demnach einem dieser Galaxiencrashs verdanken.

Sagittarius-Zwerggalaxie passierte dreimal die Milchstraße

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Auslöser ist der Untersuchung zufolge die erst in den 1990er Jahren entdeckte Sagittarius-Zwerggalaxie. Sie umkreist die Milchstraße eng und taucht dabei immer wieder durch die galaktische Scheibe unserer Heimatgalaxie hindurch. „Aus existierenden Modellrechnungen ist bekannt, dass Sagittarius drei Mal in die Milchstraße eingefallen ist - zuerst vor rund fünf bis sechs Milliarden Jahren, dann vor etwa zwei Milliarden Jahren und schließlich vor einer Milliarde Jahren”, erläutert Ruiz-Lara in einer Mitteilung der Europäischen Raumfahrtagentur Esa, deren Satellitendaten für die Analyse verwendet wurden.

Eine Illustration der Zwerggalaxie Sagittarius, die unsere Milchstraße umkreist, und ihrer Auswirkungen auf die Sternentstehungsaktivität der Milchstraße. © Quelle: Esa

Das passiert bei einem Galaxiencrash

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Bei einer solchen Begegnung fliegen die Galaxien im Wesentlichen durcheinander hindurch, da sie weitgehend leer sind. Zur direkten Kollision von Sternen kommt es in der Regel nicht, aber die Schwerkraft wirbelt die Gas- und Staubwolken zwischen den Sternen erheblich durcheinander. Dadurch werden Gas und Staub in manchen Bereichen enger zusammengedrückt und in anderen auseinandergerissen. Viele dichtere Bereiche ballen sich daraufhin weiter zu neuen Sternen zusammen. Dieser Prozess ist bei verschiedenen Galaxienkollisionen im Kosmos sichtbar.

Das Team um Ruiz-Lara wollte nun wissen, ob die Sagittarius-Zwerggalaxie einen ähnlichen Effekt auf die sehr viel größere Milchstraße gehabt haben kann. Dazu bestimmten die Forscher aus den Daten des Esa-Astrometriesatelliten „Gaia” das Alter einiger Dutzend Millionen Sterne in einer Entfernung von bis zu 6500 Lichtjahren von der Erde. Zum Vergleich: Der Durchmesser der Milchstraße beträgt rund 100.000 Lichtjahre. Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt, und entspricht rund 9,5 Billionen Kilometern.

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Das Ergebnis zeigt, dass unsere Heimatgalaxie zumindest in der zweiten Hälfte ihrer bisher rund 14 Milliarden Jahre währenden Existenz ziemlich gleichmäßig neue Sterne produziert hat - allerdings mit Ausnahmen: „Als wir uns die ‘Gaia’-Daten zur Milchstraße ansahen, entdeckten wir drei Phasen vermehrter Sternentstehung, die ihre Spitzen vor 5,7 Milliarden, vor 1,9 Milliarden Jahren und vor einer Milliarde Jahre hatten", berichtet Ruiz-Lara. „Das passt zu den angenommenen Zeiten, zu denen Sagittarius durch die Scheibe der Milchstraße geflogen ist.” Auch in der Sagittarius-Zwerggalaxie zeigen sich grob korrespondierende Phasen der Sternentstehung.

Ist unser eigenes Sonnensystem das Ergebnis eines ersten Crashs?

Selbst unser eigenes, rund 4,6 Milliarden Jahre altes Sonnensystem könnte ein Resultat des ersten Galaxiencrashs sein, meinen die Autoren der Analyse. „Wir wissen nicht, ob gerade diejenige Gas- und Staubwolke, aus der die Sonne entstanden ist, durch die Wirkung von Sagittarius kollabiert ist oder nicht”, erläutert Ruiz-Laras Institutskollegin und Ko-Autorin Carme Gallart. „Aber es ist ein mögliches Szenario, denn das Alter der Sonne passt zu einem Stern, der sich als Folge des Sagittarius-Effekts gebildet hat.”

Durch eine kürzliche Passage könnte die Sagittarius-Zwerggalaxie, die bei jeder Begegnung schrumpft und Material an die Milchstraße verliert, erneut eine Phase der Sternentstehung ausgelöst haben, die noch andauert. Die „Gaia”-Daten deuten auf eine erhöhte Produktionsrate in den vergangenen rund 70 Millionen Jahren hin, wie die Forscher berichten.

RND/dpa

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