In Kürze - Spektrum der Wissenschaft

Welt der Wissenschaft: Aufbau der Galaxis
Die Sterne dieser lockeren Gruppe sind erst
kürzlich aus einer dichten Wolke aus Gas
und Staub entstanden. Die heißesten unter
ihnen haben mit ihrer Strahlung und ihrem
Wind die Reste der Wolke aufgelöst. Die
gemeinsame Bewegung der Sterne im
Raum bezeugt ihren gemeinsamen
Ursprung. Das Gebilde ist ein »offener
Sternhaufen«, seine offizielle Bezeichnung
ist NGC 4755, und sein glitzernder Anblick
hat ihm den Namen »Schatzkästlein«
eingebracht. Er ist nur zehn Millionen Jahre
alt, seine Entfernung beträgt knapp
2000 Parsec oder 6600 Lichtjahre.
In Kürze
ó Sterne entstehen in Haufen oder
Gruppen entlang der Spiralarme
unserer Galaxis. Die Haufen sind
zunächst in dichte Wolken aus
Staub und Gas eingebettet.
ó Wenn die heißesten Mitglieder
mit ihrer Strahlung und ihren
Winden die Umgebung leer gefegt
haben, werden die offenen Sternhaufen sichtbar und bieten oft ein
herrliches Schauspiel.
ó Offene Sternhaufen leben nicht
lange – im Mittel etwa 300 Millionen Jahre. Danach werden sie
schnell von den Gezeitenkräften
der Milchstraße »aufgerieben«,
und ihre Mitglieder im weiten
Umfeld zerstreut.
30
August 2011
Sterne und Weltraum
Offene Sternhaufen
Bausteine der Milchstraße
ESO
Eine Bestandsaufnahme der offenen Sternhaufen in der weiteren Sonnen­umbebung
hat gezeigt, dass es heute in der galaktischen Scheibe etwa 100 000 Exemplare gibt,
und dass rund 40 Prozent aller Sterne der Scheibe ihre Jugend in solchen Haufen
verbringen. Die anderen 60 Prozent bilden sich in »eingebetteten Haufen«, die sich
bereits tief im Innern der Molekülwolken auflösen, aus denen sie entstanden sind.
www.astronomie-heute.de
August 2011
31
Von Siegfried Röser und Elena Schilbach
mit Fug und Recht als Bausteine unserer
D
Aussage ergab sich aus der Analyse einer
ie offenen Sternhaufen gehö­
umfassenden Stichprobe naher offener
ren zu den beliebtesten Beob­
Sternhaufen, die wir im letzten Jahrzehnt
achtungsobjekten am Nacht­
durchgeführt haben und von der im Fol­
himmel. Sind sie bloß schöne
genden die Rede ist.
Episoden im weiten Feld der Galaxis, oder
Sternhaufen – wichtige
Entfernungsindikatoren
Galaxis zu bezeichnen. Diese quantitative
D
ie Bestimmung von Entfernungen
im Weltall ist eine grundlegende
Aufgabe, die sich den Astronomen immer wieder stellt. Ohne deren Kenntnis
Aufbau und Entwicklung des Milchstra­
Lockere Ansammlungen mit Gruppendynamik
ßensystems?
Das Band der Milchstraße zieht sich in
zu verstehen. Die trigonometrische
Aus zwei Gründen ist ihr Studium von
einem Großkreis über den Himmel. Es
Entfernungsbestimmung ist der erste
großer Bedeutung: Da alle ihre Mitglieder
ist die Heimat der offenen Sternhaufen,
Schritt ins Weltall, aber ihre Reichweite
praktisch gleichzeitig entstanden sind
die, im Gegensatz zu den Kugelstern­
ist durch den Durchmesser der Erdbahn
und die gleiche chemische Zusammenset­
haufen, stark zur Ebene der Galaxis hin
um die Sonne und die Genauigkeit der
zung haben, sind sie ein natürliches Labor,
konzentriert sind. Die Skalenhöhe ihrer
Messinstrumente begrenzt. Daher konn-
in dem sich Theorien zur Entstehung und
Verteilung – das ist die Höhe über der
te selbst Hipparcos, der astrometrische
Entwicklung der Sterne prüfen lassen;
galaktischen Ebene, bei der die Zahl der
Satellit der ESA, nur Entfernungen bis
und während man früher annahm, dass
Haufen im Vergleich zum galaktischen
etwa 150 Parsec mit einer Genauigkeit
offene Sternhaufen nur weniger als zehn
Äquator um den Faktor 1/e ≈ 0,37 gesun­
von besser als zehn Prozent bestimmen.
Prozent zur stellaren Population der dün­
ken ist – beträgt nur etwa 50 Parsec. Die
Mit einem anderen Verfahren, der
nen Scheibe des Milchstraßensystems bei­
Scheibe, in der sich die Population der
»Hauptreihenanpassung«, lässt sich die
tragen, wissen wir heute, dass die galak­
offenen Sternhaufen befindet, ist somit
Entfernungsbestimmung der offenen
tische Scheibe zu etwa 40 Prozent aus den
als sehr dünn zu bezeichnen, selbst wenn
Sternhaufen auf mehrere tausend Parsec
Zerfallsprodukten aller jemals gebildeten
man ihren Radius nur mit dem Abstand
ausdehnen. Die Methode beruht auf
offenen Sternhaufen besteht. Sie sind also
der Sonne vom Galaktischen Zentrum,
theoretischen Entwicklungsmodellen,
erfüllen sie eine wichtige Funktion bei
wäre zum Beispiel die Energieerzeugung der Sonne und der Sterne nicht
die für jeden Stern gegebenen Alters,
gegebener Masse und chemischer
Zusammensetzung dessen Leuchtkraft und effektive Temperatur liefern.
Daraus lassen sich über die Kenntnis
des Aufbaus der Sternatmosphären für
verschiedene Metallhäufigkeiten die
zugehörigen absoluten Helligkeiten
und Farben berechnen. Trägt man im
Farben-Helligkeits-Diagramm (FHD)
eines neugeborenen Haufens die Farben
und Helligkeiten seiner Mitglieder unter-
A Sonne
schiedlicher Masse ein, so kommen sie
alle auf der Alter-Null-Hauptreihe zu
liegen – die massereichen links oben
(hell und heiß), die massearmen rechts
unten (lichtschwach und kühl.
Später, nach Jahrmillionen der
Entwicklung, bilden die Haufenmit-
galaktisches Zentrum
1000 Parsec
S. Röser, E. Schilbach
glieder eine so genannte Isochrone
(Linie gleichen Alters, siehe Bild oben).
Solche Isochronen wurden für Sternhaufen beliebigen Alters berechnet. Die
für Sternhaufen verschiedenen Alters
berechneten Isochronen unterscheiden
sich in der absoluten Helligkeit und
So verteilen sich die 650 offenen Sternhaufen der in diesem Artikel vorgestell-
im Farbindex, bei denen sie von der
ten Untersuchung auf die galaktische Ebene. Jeder Punkt stellt einen Haufen
Alter-Null-Hauptreihe abweichen. Das
dar und hat etwa dessen gemessene Farbe. Die jüngsten Haufen, in denen
höhere Alter bewirkt ein Abknicken der
noch Sterne der Spektralklassen O und B leuchten, sind als blaue Punkte
Isochrone bei geringerer Helligkeit (oder
dar­gestellt, ihre Verteilung folgt dem Verlauf der galaktischen Spiralarme in
geringerer Masse) und größerem Farbin-
der weiteren Sonnenumgebung. Der Pfeil weist zum Galaktischen Zentrum
dex (oder geringerer Temperatur).
hin, die galaktische Rotation um das Zentrum verläuft im Uhrzeigersinn.
32
August 2011
Sterne und Weltraum
Alter-Null-Hauptreihe
Modelle zuverlässig sind. Die Modellparameter müssen zu Anfang
Alter:
mit Hilfe naher Sternhaufen kalibriert werden, für die möglichst
genaue trigonometrische Parallaxen vorliegen. Wie problematisch
10 Mio.
Jahre
das sein kann, zeigt der Streit um die Entfernung der Plejaden.
Der Streit brach nach den Beobachtungen des Hipparcos-Satelliten der ESA zwischen Astrometern und theoretischen Astrophy-
100 Mio.
Jahre
1000 Mio.
Jahre
0
5
10
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Farbe B–V
In diesem Farben-Helligkeits-Diagramm sind die Alter-NullHauptreihe (schwarz) sowie die berechneten Isochronen (Linien
gleichen Alters) für 10, 100 und 1000 Millionen Jahre alte Sterne
dargestellt. Zum Beispiel liegen auf der blauen Kurve (Alter zehn
Millionen Jahre) Sterne mit 0,4 Sonnenmassen bei MV = 10 mag,
Sterne mit einer Sonnenmasse bei MV = 4,82 mag und Sterne mit
20 Sonnenmassen am oberen Ende der Kurve.
Aus fotometrischen Beobachtungen erhalten wir scheinbare
Helligkeiten und Farben (zum Beispiel V und B – V) für Haufenmit-
sikern aus. Hipparcos hatte die trigonometrischen Parallaxen der
Plejaden gemessen, woraus sich deren Entfernung zu 120,2 ± 1,9
Parsec ergab. Andererseits hatte die Anpassung der Hauptreihe
The Padua Group / Girardi, Marigo et al. / SuW-Grafik
absolute Helligkeit MV in mag
-5
an theoretische Isochronen im Farben-Helligkeits-Dia­gramm stets
mindestens 131,8 ± 2 Parsec ergeben. Die Differenz von mehr
als elf Parsec lässt sich durch die jeweiligen Messfehler nicht
erklären. Wir hoffen nun, dass die bevorstehende astrometrische
Gaia-Mission der ESA diese Diskrepanz auflösen wird.
A. Sandage / SuW-Grafik
-8
NGC 2362
h + c Persei
-4
Plejaden (120)
M3
M 41
-2
M 41 M 11
0
M 11
Coma
Hyaden (650)
Praesepe
2
NGC 752
M 67 (2500)
NGC 188
H+P
752
4
glieder. Die gemessene Sequenz ist gegenüber der für absolute
Sonne
Helligkeiten berechneten, theoretischen Isochrone um einen
festen Betrag senkrecht im FHD verschoben, und zwar um den
Entfernungsmodul V – MV (die Differenz der scheinbaren und der
h + c Persei (1,2)
-6
absolute visuelle Helligkeit MV in mag
-10
6
absoluten Helligkeit in Größenklassen). Die Entfernung R ergibt
sich daraus im Prinzip einfach, und zwar nach der Beziehung
V – MV = 5 log R – 5.
8
-0,4
0
0,4
0,8
1,2
1,6
Die Wirklichkeit ist jedoch komplizierter, da gleichzeitig auch in-
Dieses Farben-Helligkeits-Diagramm zeigt die Lage der Sterne
terstellare Verfärbung und Extinktion bestimmt werden müssen.
verschiedener offener Sternhaufen sowie des Kugelhaufens M 3.
Dies verursacht eine waagerechte und zusätzlich eine senkrechte
Rechts unten liegen kühle, massearme, links oben heiße, masse-
Verschiebung der empirischen Sequenz gegenüber der theore-
reiche Sterne. Alle Sterne eines Haufens haben das gleiche Alter
tischen Isochrone im FHD.
und liegen auf der diesem Alter entsprechenden Isochronen. Aus
Es kommt hinzu, dass das Alter eines untersuchten Hau-
2,0
Farbe B–V
dem Abknickpunkt ihrer Isochronen von der Alter-Null-Hauptreihe
fens zunächst nicht bekannt ist. Deshalb vergleicht man alle
weg, besser noch aus der Lage des Knies lässt sich durch den
möglichen Isochronen mit den Beobachtungen, bis die beste
Vergleich mit theoretischen Isochronen das Alter der Haufen und
Übereinstimmung gefunden ist. Die Methode liefert recht gute
ihre Entfernung ermitteln. Für einige Haufen ist in Klammern das
Abschätzungen für Entfernung, Alter und interstellare Verfärbung
so ermittelte Alter (in Millionen Jahren) angegeben: Es variiert
der Sternhaufen. Voraussetzung ist jedoch, dass die theoretischen
zwischen 1,2 und 2500 Millionen Jahren.
www.astronomie-heute.de
August 2011
33
etwa 8500 Parsec, gleichsetzt. (Ein Parsec
ist die Entfernung, aus welcher der mittle­
re Radius der Erdbahn um die Sonne – die
Astronomische Einheit – unter dem Win­
kel von einer Bogensekunde erscheint; sie
entspricht etwa 3,26 Lichtjahren.)
Anders als Kugelsternhaufen erschei­
nen offene Haufen als lockere, unregelmä­
ßige Ansammlungen von Sternen und mit
weniger Mitgliedern, so dass es manch­
mal schwierig ist, sie vom allgemeinen
Sternfeld zu trennen. Aber alle Mitglieder
eines offenen Haufens sind am gleichen
Ort und zur gleichen Zeit entstanden und
erinnern sich während ihres gesamten
Sternenlebens an ihre Geburt: Sie alle ...
ó sind gleich weit von der Erde entfernt,
ó haben die gleiche chemische Zusam­
mensetzung,
ó sind gleich alt und
ó bewegen sich mit annähernd gleicher
ESO
Geschwindigkeit durch den Raum.
Das dynamische Verhalten der Haufen­
mitglieder bewirkt, dass sie für einige Zeit
zusammenbleiben.
Schließlich
Der junge offene Sternhaufen NGC 3603 enthält neben mehr als 50 hellen
jedoch
und massereichen O-Sternen mit insgesamt mindestens 1000 Sonnenmas-
wer­den sie von den Gezeitenkräften der
Milchstraße auseinandergetrieben. Wir
sen auch zahlreiche Sterne, deren Masse geringer ist als diejenige der Sonne.
kennen deshalb keine offenen Sternhau­
Alle Mitglieder sind innerhalb der letzten Million Jahre aus einer riesigen
fen, die so alt wären wie die galaktische
Gas- und Staubwolke entstanden. Das Bild ist ein Komposit aus Aufnahmen
in den Wellenlängenbereichen J, H und Ks im nahen Infrarot, das den Staub
Scheibe selbst.
durchdringt und auch Sterne im Inneren der Wolke sichtbar macht.
Betrachten wir die Verteilung der 650
von uns untersuchten offenen Stern­
haufen in der Sonnenumgebung, pro­
jiziert auf die galaktische Ebene (siehe
Bild auf S. 32). Ein solches Bild würden
Astronomen in der »Black-Eye-Galaxie«
M 64 erhalten, sollten sie mit ihrem
Weltraumteleskop unser Milchstraßen­
system beobachten. Diese Galaxie steht
senkrecht über der Ebene unserer Gala­
xis, und sie ist so weit von uns entfernt,
dass das Bild gerade einer Aufnahme des
Weltraumteleskops Hubble mit der ACSKamera entsprechen würde. Die Darstel­
lung zeigt, dass die jüngsten und hellsten
offenen Sternhaufen die Spiralstruktur
des Milchstraßensystems nachzeichnen.
Dies hängt damit zusammen, dass Sterne
bevorzugt in Spiralarmen entstehen.
Auch
die
jüngsten,
massereichen
Sterne der Spektralklassen O und B zeich­
nen die Spiralstruktur nach, allerdings
nicht in der gleichen Klarheit. Denn ihre
Entfernung lässt sich weniger genau be­
haufen. Deshalb haben die offenen Hau­
fen große Bedeutung für die Bestimmung
astronomischer
Entfernungen
Kasten auf S. 32/33).
34
August 2011
(siehe
NASA / ESA / HST
stimmen als diejenige der offenen Stern­
Sterne und Weltraum
Viele eingebettete Sternhaufen
lösen sich schon sehr früh auf
Charles und Elizabeth Lada haben sich
gung steckende Energie der Sterne halb
besonders für die Gesamtmassen der
so groß ist wie ihre potenzielle, durch die
Sterne entstehen in Gruppen oder Hau­
eingebetteten Haufen interessiert. Die Be­
vorhandene Masse und deren Verteilung
fen im Innern von dichten, mit Staub
stimmung der Massen ganzer Sternhau­
bestimmte Energie. Die erforderlichen
angereicherten Molekülwolken. Folglich
fen ist kompliziert, und unterschiedliche
Beobachtungen sind kompliziert und feh­
sind solche Sternentstehungsgebiete im
Methoden führen oft zu widersprüch­
leranfällig. Bei eingebetteten Haufen wird
sichtbaren Licht durch die diffuse Materie
lichen Ergebnissen. Am einfachsten wäre
die Massenbestimmung zusätzlich durch
in ihrer Umgebung weit gehend verhüllt.
es, alle Mitglieder eines Sternhaufens
die Extinktion erschwert. Charles und Eli­
Infrarotes Licht hingegen wird durch
zu zählen,und jedem einzelnen entspre­
zabeth Lada haben die vorhandenen Daten
das Gas und den Staub weit weniger ge­
chend seiner Helligkeit eine Masse zuzu­
aus der Literatur zusammengestellt, die
schwächt, so dass Aufnahmen in diesem
ordnen. Die Addition der Einzelmassen
Haufenmitglieder gezählt, ihre Massen
Wellenlängenbereich den Blick auf gerade
ergäbe dann die Gesamtmasse. Allerdings
bestimmt, zu kleineren Sternmassen ex­
entstehende Sternhaufen gestatten (siehe
lassen sich die Sterne nur bis zu einer be­
trapoliert und damit die in der Grafik auf
die Bilder links und unten).
stimmten Grenzhelligkeit erkennen, und
S. 36 oben dargestellte Massenfunktion
Junge Sterne sind zunächst noch in die
man muss extrapolieren, wie viele schwä­
der ein­gebetteten Sternhaufen abgeleitet.
Gas- und Staubwolken eingebettet, aus de­
chere Sterne es zusätzlich gibt. Die­se Ex­
Sie gibt an, wie viele Haufen der Masse M
nen sie kürzlich entstanden sind. Vor eini­
trapolation ist unsicher. Alternativ nutzt
in den einzelnen Massenintervallen dM
gen Jahren haben die US-amerikanischen
man die Tatsache, dass die Sternhaufen
vorhanden sind.
Astronomen
den
Charles
und
Elizabeth
Gezeitenkräften
der
Milchstraße
Wie aus dieser Grafik ersichtlich, liegen
Lada eine umfassende Sammlung von
ausgesetzt sind. Die am Rand eines Hau­
die Massen eingebetteter Sternhaufen im
Messungen an solchen »eingebetteten
fens liegenden Sterne sind gerade noch
Bereich zwischen 10 und 3000 Sonnen­
Sternhaufen« zusammengestellt, als de­
durch Gravitation an ihn gebunden und
massen, und die Verteilung folgt in die­
ren Prototyp der unten zweimal gezeigte
können nicht entweichen. Deshalb lässt
innere Teil des Orionnebels gilt: Während
sich aus der Größe des Haufens auf seine
sem Bereich einem Potenzgesetz der Form
n(M) = Ma dM mit dem Exponenten
im Optischen wenig mehr als die vier
Masse schließen; die so bestimmten Mas­
a = –1,7. Ein Exponent mit dem Wert a = –2
Trapezsterne sichtbar sind, erscheint im
senwerte heißen »Gezeitenmassen«, von
würde bedeuten, dass jedes Massenin­
Infraroten ein Sternhaufen mit tausenden
ihnen wird noch die Rede sein.
tervall gleich viel zur Gesamtmasse aller
Mitgliedern, von denen die ältesten we­
Auch aus der gemessenen Geschwin­
eingebetteten Sternhaufen beiträgt. Wäre
nige Millionen, die jüngsten nur 500 000
digkeitsverteilung der Mitglieder lässt sich
der Exponent kleiner als –2, so trügen die
Jahre alt sind. Und sehr wahrscheinlich
auf die Masse der Haufen schließen, da im
vielen massearmen Haufen den Löwen­
entstehen dort auch heute noch Sterne.
Gleichgewicht die kinetische, in der Bewe­
anteil. Der Exponent –1,7 besagt, dass die
Der Orionnebel ist uns als farbenprächtiges
Gebilde aus leuchtendem Gas und dunklen
Staubstrukturen vertraut, denn so erscheint
er im sichtbaren Licht. Nur die Trapezsterne
in seiner Mitte und wenige andere sind zu
erkennen, und früher kam niemand auf die
Idee, dass sich in der dichten Wolke noch
weitere Sterne verbergen (linkes Bild). Ganz
anders als im Sichtbaren sieht die Umgebung der Trapezsterne im nahen Infrarot
M. McCaughrean / ESO
aus. Das infrarote Licht durchdringt die
www.astronomie-heute.de
vorgelagerten Staubmassen, und nun zeigt
sich, dass das Trapez in Wahrheit aus den
fünf hellsten Sternen eines großen
Sternhaufens mit mehreren tausend
Mitgliedern besteht (rechtes Bild).
August 2011
35
wenigen
massereichen
10000
eingebetteten
massen gefunden. Erst in den letzten Jah­
ren hat man einige wenige entdeckt. Alle
eingebetteten Sternhaufen sind ähnlich
jung wie NGC 3603 oder der Sternhaufen
um das Trapez im Orionnebel, die ältesten
sind nur etwa fünf Millionen Jahre alt.
Die Auswertung der Sammlung von
Charles und Elizabeth Lada hat gezeigt,
dass in der galaktischen Scheibe die Ent­
stehungsrate der eingebetteten Sternhau­
fen pro Flächeneinheit und pro Million
1000
fen« nach Lada und
Lada lässt sich durch
ein Potenzgesetz
mit dem Exponenten a = -1,7
darstellen. Die
100
dunkle Fläche zeigt
die wenigen in den
letzten Jahren
gefundenen
10
massereichen
1
Sternhaufen, von denen hier die Rede sein
10
wird. Dies führte zu dem Schluss, dass
betteten Sternhau-
später gefundene
massereiche Haufen
Jahre etwa zehnmal so hoch ist wie die
Entstehungsrate der klassischen offenen
lung der »einge-
Lada 2010 / SuW-Grafik
mit Massen größer als etwa 3000 Sonnen­
Anzahl der Sternhaufen pro Massenintervall
samtmasse beitragen. Interessanterweise
werden kaum eingebettete Sternhaufen
Die Massenvertei-
Massenverteilung der
»eingebetteten Sternhaufen«
zu kleineren und größeren Massen extrapoliertes Potenzgesetz
Sternhaufen den Hauptanteil zur Ge­
100
1000
10 000
105
eingebetteten
Sternhaufen.
106
Masse der Sternhaufen in Sonnenmassen
sich etwa 90 Prozent der eingebetteten
Sternhaufen schon nach wenigen Milli­
onen Jahren auflösen und somit nicht zu
offenen Sternhaufen werden. Dieses Phä­
nomen wird als »Kindersterblichkeit« der
eingebetteten Haufen bezeichnet.
Mit den überlebenden zehn Prozent
wollen wir uns in der Folge beschäftigen.
Die­se Haufen haben die sie umgebende
Gas- und Staubwolke im Wesentlichen ver­
loren und sind nun im sichtbaren Licht zu
beobachten. Unsere Untersuchungen aus
den letzten Jahren sprechen dafür, dass
aus diesen zehn Prozent der eingebetteten
Haufen letztlich die klassischen offenen
Sternhaufen hervorgegangen sind.
Klassische offene Sternhaufen
Statistisch aussagefähige Ergebnisse zur
gesamten Population der offenen Stern­
haufen erhält man nur, wenn man eine
große Stichprobe gleicher Qualität mit
wissenschaftlich überprüfbaren Metho­
den untersucht. Eingehende Untersu­
chungen einzelner Objekte wie der Pleja­
den, der Hyaden, von Praesepe oder M 67
haben ihre Bedeutung, aber das Stu­dium
der Gesamtheit der offenen Sternhaufen
in der galaktischen Scheibe erfordert eine
größere Stichprobe.
Vor einigen Jahren haben wir zu­
Die meisten hellen Sterne im Zentralteil
und Potsdam mit einer systematischen
der Plejaden sind Mitglieder des
Untersuchung der offenen Sternhaufen
Haufens, aber die beiden durch Pfeile
in Sonnenumgebung begonnen. Unsere
markierten Sterne stehen im Vorder-
Arbeitsgrundlage war eine vollständige
grund, denn ihre allzu großen Eigenbe-
Himmelsdurchmusterung, bestehend aus
dem Tycho-2-Katalog, der die astrome­
trischen und fotometrischen Messungen
36
August 2011
Reinhold Wittich
sammen mit Kollegen in Kiew, Moskau
wegungen passen nicht zu denen der
Plejaden (siehe das Bild auf S. 38).).
Sterne und Weltraum
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des Hipparcos-Satelliten sowie die Daten
der Test in den allermeisten Fällen negativ
des Astrographischen Katalogs aus dem
aus. Jedoch fanden wir 520 Sternhau­
frühen 20. Jahrhundert enthält. Somit
fen, die bereits in einer 1700 Mitglieder
standen uns für 2,5 Millionen Sterne Ei­
zählenden Liste möglicher Sternhaufen
genbewegungen und Fotometrie im Blau­
aufgeführt waren. Zusätzlich entdeckten
en und im Visuellen zur Verfügung.
wir im Tycho-2-Katalog 130 neue Stern­
Tycho-2 ist vollständig bis zur schein­
haufen, die zuvor noch nirgends ver­
baren visuellen Helligkeit V = 11,5 mag.
zeichnet waren, so dass die Gesamtzahl
In diesen Daten haben wir nach der
der bestätigten Haufen 650 beträgt. Ihre
folgenden objektiven Methode offene
Verteilung in der galaktischen Ebene zeigt
Sternhaufen gesucht: Am ganzen Him­
das Bild auf S. 32. Die Untersuchung der
mel haben wir unseren Rechner für jeden
räumlichen Verteilung unserer Stichprobe
Stern heller als V = 9,5 mag prüfen lassen,
ergab, dass sie bis zu einem Abstand von
ob die Sterndichte in seiner Umgebung
850 Parsec von der Sonne vollständig ist.
erhöht war, ob es in einer eventuellen
In diesem Bereich liegen 250 offene Hau­
Dichteerhöhung weitere Sterne gleicher
fen. Daraus können wir auf deren Gesamt­
Eigenbewegung gab und ob diese Sterne
zahl schließen, die sich gegenwärtig in der
im
auf
galaktischen Scheibe befinden. Es sind
einer einheitlichen Isochronen lagen. Es
etwa 100 000 – weitaus mehr als die Zahl
gibt insgesamt etwa 250 000 Sterne heller
der Kugelsternhaufen, die wohl nur einige
als V = 9,5 mag, und erwartungsgemäß fiel
hundert Mitglieder beträgt.
Farben-Helligkeits-Diagramm
Woran erkennt man die echten Haufenmitglieder?
Sternhaufen fallen dadurch auf, dass
an der betreffenden Stelle des Himmels
die Konzentration absolut heller Sterne
frühen Spektraltyps höher ist als in der
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Umgebung; dies allein will aber noch
nicht viel heißen, denn zunächst sind die
Entfernungen der einzelnen Sterne ja un­
bekannt. Ein schönes Beispiel hierfür sind
die Plejaden, deren Zentralteil im neben­
stehenden Bild gezeigt wird. Die beiden
mit Pfeilen markierten Sterne sechster
Größe sind Vordergrundsterne und ge­
stark variable Extinktion kann an einer
Stelle eine höhere Sternkonzentration als
in der Umgebung vortäuschen.
Das erste starke Kriterium dafür, dass
ein offener Sternhaufen ein einheitliches
Gebilde ist, ist das kinematische – die
gemeinsame Bewegung aller seiner Mit­
glieder im Raum. Dies bedeutet, dass die
Radialgeschwindigkeiten und Eigenbewe­
gungen aller echten Mitglieder nur we­
nig um ihren gemeinsamen Mittelwert
streuen. Über die Eigenbewegungen von
Sternen gab es schon immer mehr Infor­
mation, als über deren Radialgeschwin­
digkeiten, deshalb hat man zunächst Ei­
genbewegungen von Sternen verwendet,
um damit Mitglieder offener Haufen zu
finden.
Eigenbewegungen bestimmt man aus
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den Differenzen der Sternpositionen über
mehrere Beob­achtungsepochen hinweg.
Nehmen wir als Beispiel die Plejaden: Wie
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hören nicht zum Sternhaufen. Auch eine
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2011
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100
Mitglieder der Plejaden
die Plejaden in Rektaszension und Deklination untersucht. Dazu
haben wir 20 Schmidt-Platten der Thüringer Landessternwarte
in Tautenburg vermessen, die über einen Zeitraum von 25 Jahren aufgenommen worden waren. Das Ergebnis ist im nebenstehenden Diagramm dargestellt.
Die gemessenen Eigenbewegungen zeigen zwei Konzentra­
tionen. Die allermeisten untersuchten Sterne konzentrieren sich
in der Nähe des Nullpunkts – sie befinden sich in großer Entfernung im Hintergrund. Dagegen gibt die kleine Konzentration
von nur etwa 750 Sternen bei (+20, -40) Millibogensekunden
pro Jahr die gemeinsame Eigenbewegung der echten Plejadenmitglieder wieder. Sterne mit (den Beträgen nach) noch höheren
Eigenbewegungen befinden sich im Vordergrund.
60
40
20
0
-20
-40
Schilbach et al. 1995
zur 17. Größe in einem 16 Quadratgrad großen Feld um
80
Eigenbewegung in Deklination
in Millibogensekunden pro Jahr
W
ir haben die Eigenbewegungen von 40 000 Sternen bis
-60
-80
-100
-100
-50
0
50
100
Eigenbewegung in Rektaszension in Millibogensekunden pro Jahr
der Kasten oben zeigt, haben die allermei­
nen (siehe die Bilder unten rechts und den
Stern. Er ist später entstanden und mas­
sten Sterne in der Umgebung der Plejaden
Kasten auf Seite 32/33).
sereicher, entwickelt sich schneller und
nahezu
verschwindende
Eigenbewe­
Aufgrund der Lage der Isochrone eines
erscheint uns dennoch jünger und blauer
gungen – sie gehören zum Hintergrund.
Haufens im Farben-Helligkeits-Diagramm
als die übrigen Haufenmitglieder auf der
Nur etwa 2,5 Prozent haben stark abwei­
lässt sich sowohl seine Entfernung als auch
Hauptreihe. Solche Sterne werden »Blaue
chende, aber einheitliche Eigenbewe­
die Größe der interstellaren Staubextink­
Nachzügler« genannt, sie liegen oberhalb
gungen und sind echte Mitglieder der Ple­
tion im Vordergrund bestimmen. Dieje­
des Abknickpunkts auf der Hauptreihe,
jaden. Die beiden im Bild auf S. 36/37 mit
nige Isochrone, die zur beobachteten Ver­
und ihre Zahl ist im Vergleich zur Gesamt­
Pfeilen markierten Sterne liegen im Bild
teilung im Farben-Helligkeits-Diagramm
zahl der Haufenmitglieder sehr gering.
oben weder in der Konzentration um den
am besten passt, liefert das Alter des
Alternativ zu dieser Erklärung könnte
Nullpunkt noch bei den Plejaden, sondern
Sternhaufens. Grob gesagt, ist dieses Al­
in einem engen Doppelstern von der mas­
Weil alle Mitglieder eines Haufens gemeinsam entstanden
sind, dienen sie zum Test für unser Verständnis der Sterne.
sereicheren, bereits zu einem Riesen ent­
wickelten Komponente Massenübertra­
gung auf die masseärmere stattgefunden
haben. Letztere entwickelt sich dann als
besitzen große Eigenbewegungen. Also
ter durch den Punkt gegeben, an dem die
müssen sie weit im Vordergrund stehen.
Isochrone von der Alter-Null-Hauptreihe
scheinbar jüngerer, massereicherer Stern.
Weniger eindeutig als dieses dyna­
abzweigt. Auf der Alter-Null-Hauptreihe
mische Kriterium für die Mitgliedschaft
gehört zu diesem Punkt eine ganz be­
Die Population der Sternhaufen
in unserer Umgebung
ist die Forderung, dass die Mitglieder
stimmte Sternmasse. Alle Sterne größerer
Nachdem wir die Mitglieder der 650 Hau­
eines offenen Sternhaufens alle gleich alt
Masse haben die Alter-Null-Hauptreihe
fen unserer Stichprobe mit den verfüg­
sein müssen. Es könnten ja im Haufen im­
bereits verlassen, diejenigen geringerer
baren Daten so gut wie möglich bestimmt
mer wieder neue Sterne entstanden sein,
Masse liegen noch auf ihr. Wenn, wie oben
haben, wenden wir uns den integralen
bis der Vorrat an Gas und Staub durch
angenommen, alle Sterne eines Haufens
Eigenschaften der offenen Sternhaufen in
Sternbildung aufgebraucht ist. Dennoch
gleichzeitig entstanden sind, dürfte es
der Sonnenumgebung zu. Es geht um die
können wir davon ausgehen, dass Sterne
keine Mitglieder geben, die oberhalb des
Fragen: Wie groß, wie massereich, wie alt
in einem Haufen gleichzeitig gebildet
Abknickpunkts auf der Alter-Null-Haupt­
und wie hell sind die offenen Sternhaufen
werden oder zumindest innerhalb eines
reihe liegen. Auf die große Mehrzahl der
in der Milchstraße? Wir wollen die »ein­
Zeitraums entstehen, der kurz ist im Ver­
Fälle trifft dies auch zu.
gleich zu seiner Lebensdauer. Trägt man
Dennoch gibt es in einzelnen Haufen
facheren« Fragen zuerst behandeln.
Die Bestimmung des Alters wurde be­
nämlich die gemessenen scheinbaren
(alle älter als eine Milliarde Jahre) solche
reits besprochen, ähnlich unkompliziert
Helligkeiten und Farben eines Sternfelds
eigentlich verbotenen Mitglieder. Ihre
ergibt sich auch die Gesamtleuchtkraft
um einen offenen Haufen herum in ein
Mitgliedschaft wird durch die Messung ih­
der Sternhaufen. Man beginnt in jedem
Farben-Helligkeits-Diagramm ein, so stellt
rer Eigenbewegung bestätigt. Wie lässt sich
Wellenlängenbereich mit dem jeweils
man fest, dass sich die – zum Beispiel aus
dies erklären? Im zentralen Bereich eines
hellsten Mitglied und schreitet dann
Eigenbewegungen bestimmten – echten
Sternhaufens kommt es immer wieder zu
zu den schwächeren Mitgliedern fort,
Mitglieder des Haufens auf einer gemein­
Kollisionen zwischen Sternen. Wenn zwei
indem man jeweils die Leuchtkraft, das
samen Sequenz anordnen, die seinem Al­
Sterne dabei verschmelzen, bildet sich
heißt die pro Zeiteinheit abgestrahlte
ter entspricht – der so genannten Isochro­
aus der Summe ihrer Massen ein neuer
Energie, aufsummiert. Dabei zeigt sich,
38
August 2011
Sterne und Weltraum
dass die Leuchtkraft aller Sternhaufen
Anders als beim Palomar Sky Survey
Molekülwolke Sterne entstehen, geschieht
meist von dem halben Dutzend ihrer
ist die Fotometrie des Two-Micron-All-
dies zuerst im dichtesten Teil. Hier ist
hellsten Sterne bestimmt wird. Wie viele
Sky-Survey (2MASS) im nahen Infrarot
auch die Wahrscheinlichkeit für enge Be­
weitere Mitglieder ein Haufen auch hat,
zwar ausgezeichnet, aber er verzeichnet
gegnungen am größten. Dadurch erhalten
sie tragen zur Gesamtleuchtkraft kaum
keine Eigenbewegungen, ist also auch nur
massearme Sterne sehr bald höhere Ge­
noch bei. Der Grund hierfür ist, dass die
bedingt hilfreich. Die Grenzgröße der von
schwindigkeiten und können sich weiter
massereichen Sterne wesentlich mehr En­
uns benutzten Durchmusterung auf der
vom Zentrum entfernen, während die
ergie pro Masseneinheit erzeugen als die
Basis von Tycho-2 beträgt V = 11,5 mag,
massereichen langsamer bleiben und sich
massearmen.
Die Frage nach der Größe der Stern­
wir können also in den Haufen nur die
stärker zum Zentrum hin konzentrieren.
Verteilung der helleren Sterne bestimmen
Hier entwickeln sie auch bald stellare Win­
haufen scheint einfach zu sein: Man muss
und den Winkeldurchmesser über die Be­
de, die ihre Umgebung so weit leer fegen,
doch nur an den Himmel schauen! Jedoch
stimmung der Mitgliedschaft, sowie den
dass sich dort keine weiteren Sterne mehr
erweist sie sich aus mehreren Gründen
linearen Durchmesser über die Bestim­
bilden.
als ähnlich schwierig wie diejenigen
mung der Entfernung ableiten.
Wenn also Massensegregation vorliegt,
nach der Leuchtkaft oder dem Alter. Ba­
Es ergab sich dabei auch, dass sich in
muss die Durchmusterung so empfindlich
nal ist die Tatsache, dass früher das Ge­
den Sternhaufen die massereichsten und
sein, dass der wesentliche Teil des Massen­
sichtsfeld eines Teleskops die scheinbare
somit hellsten Sterne verstärkt im Zen­
spektrums, bis zu hinreichend massear­
Größe eines Haufens begrenzte. Hatte
trum konzentrieren – dies wird als »Mas­
men Sternen, erfasst wird.
man seinen dichten Zentralteil erfasst,
sensegregation» bezeichnet. Auch Simula­
Wie lässt sich der »Rand« oder der Ra­
so gab man sich zufrieden, und leitete so
tionen der Entwicklung von Sternhaufen
dius eines Haufens physikalisch sinnvoll
einen zu kleinen Haufendurchmesser ab.
zeigen, dass massereiche Sterne sich mit
bestimmen? Eine Definition lautet: Der
Jedoch hat auch eine flächendeckende
der Zeit verstärkt im Zentrum der Haufen
Rand ist dadurch gegeben, dass sich hier
Himmelsdurchmusterung ihre Probleme.
ansammeln. Verständlich ist dies, wenn
die Gravitationswirkung des Haufens
Bei tiefen Durchmusterungen, etwa beim
man annimmt, dass sich eine Gleichver­
und diejenige der Milchstraße gerade die
Palomar Sky Survey, reicht die fotome­
teilung der kinetischen Energie einstellt.
trische Genauigkeit bei weitem nicht
Dann besitzen die massereichen Sterne
aus, um Mitglieder von Nichtmitgliedern
im Mittel geringere Geschwindigkeiten
Diese Farben-Helligkeits-Diagramme
zu unterscheiden, und auch die Quali­
als die massearmen. Letztere bewegen
einiger naher offener Sternhaufen basieren
tät der Eigenbewegungen ist zu gering.
sich also weiter vom Gravitationszentrum
auf den Messungen des Hipparcos-Satel-
Denn geht man in einem Sternhaufen
des Haufens weg, unterliegen dadurch
liten. Aufgetragen ist die absolute Hellig-
von den helleren zu den schwächeren
verstärkt den Gezeitenkräften der Milch­
keit gegen die Farbe. Die durch Einzelsterne
Sternen, so nimmt die Genauigkeit der
straße und gehen dem Haufen leichter
definierte Hauptreihe ist sehr gut erkenn-
Positionsmessungen, und folglich auch
verloren.
bar. Die darüberliegenden Haufenmitglieder sind Doppelsterne, die nicht in
der Eigenbewegungen ab. Das bedeutet: Je
Aber auch im Sternhaufen um das
lichtschwächer und weiter entfernt die zu
Trapez im Orionnebel sind die masse­
vermessenden Sterne sind, desto genauer
reichsten Sterne – trotz seiner Jugend –
Einzelsterne aufgelöst werden konnten. Die
Farbe B2–V1 bezieht sich auf das Genfer
muss die Messung sein. Dieses Problem
bereits im Zentrum konzentriert. Man
fotometrische System, das sich leicht vom
lässt sich nicht umgehen.
kann dies so verstehen: Wenn in einer
Standardsystem unterscheidet.
0
5
Hyaden
Praesepe
Großer Bär
Haar der Berenike
NGC7092
0
Nach van Leeuwen 2009 / SuW-Grafik
absolute Helligkeit MV in mag
absolute Helligkeit MV in mag
Plejaden
Blanco 1
NGC 2516
5
0
0,5
Farbe B2– V1
www.astronomie-heute.de
0
0,5
Farbe B2– V1
August 2011
39
Allerdings
zeigen
Computersimula­
tionen, dass die Lebenserwartung der
Siegfried Röser, Elena Schilbach/ SuW-Grafik
Anzahl der Sternhaufen pro Million Jahre
1,0
0,1
0,01
0,001
10
100
1000
Alter der Sternhaufen in Millionen Jahre
Haufen stark von ihrer Masse abhängt: Je
massereicher ein Haufen ist, umso länger
dauert es, bis ihn die Gezeitenkräfte der
Milchstraße »zerrieben« haben. Weiter
finden wir, dass die Massenverteilung aller
Sternhaufen in der Sonnenumgebung von
den massearmen Haufen dominiert wird.
Die Massenfunktion der jüngsten offenen
Sternhaufen ist jener der eingebetteten
Haufen ähnlich (siehe Grafik auf S. 36).
Ein weiterer Befund: Unter den jüngsten
offenen Sternhaufen ist der Anteil derer
mit Massen unter 1000 Sonnenmassen
Die Altersverteilung der offenen Sternhaufen in Sonnenumgebung zeigt,
wesentlich geringer als bei den älteren
dass die Zahl der Haufen ab einem Alter von einigen hundert Millionen
Haufen. Der flache Verlauf der Massenver­
Jahren dramatisch abnimmt. Die rote Kurve stellt einen exponentiellen
teilung bei den jüngsten Haufen bedeutet,
Abfall mit einer Zerfallszeit von 330 Millionen Jahren dar.
dass hier die massereicheren Haufen am
meisten zur Gesamtmasse beitragen.
In der Tat zeigt sich, dass die jüngsten
Waage halten. Innerhalb dieses »Gezeiten­
Ort des Haufens, so ist auch die Haufen­
Haufen im Mittel 4500 Sonnenmassen
radius« gehören die Sterne zum Haufen,
masse gegeben. Damit waren die Massen
besitzen, die durchschnittliche Masse der
außerhalb haben sie ihn verlassen. Wir
aller Haufen unserer Liste bestimmt.
Haufen in Sonnenumgebung beträgt dage­
finden eine Analogie im Sonne-Erde-
gen nur 700 Sonnenmassen. Offenbar ver­
innerhalb des Gezeitenradius des Erde-
Die zeitliche Entwicklung offener Sternhaufen
Mond-Systems, er ist somit ein Trabant
Damit liegen die wichtigsten Informati­
Sternhaufen verlieren ihre Masse zum
der Erde und kein Planet.
onen vor, um die Entwicklung der offenen
Teil durch Entwicklung und Sterben ihrer
Vor fast 50 Jahren hat der amerika­
Sternhaufen in der Sonnenumgebung zu
massereichsten Mitglieder in den ersten
nische Astronom Ivan King eine Theorie
beschreiben. Wir kennen die Häufigkeits­
Millionen Jahren. Allerdings kommt der
entwickelt, wie man aus der Verteilung
verteilung Ihres Alters, ihrer Leuchtkraft
hauptsächliche Massenverlust dadurch zu
der Sterne eines Haufens am Himmel auf
und Masse. Betrachten wir zunächst die
Stande, weil den Haufen vor allem mas­
dessen Gezeitenradius schließen kann.
Altersverteilung der Haufen in der Grafik
searme Sterne durch die Gezeitenwirkung
Die Anwendung dieser Theorie auf Ku­
oben: Ihre Interpretation ist aufschluss­
der Milchstraße entrissen werden.
gelsternhaufen gelingt einfacher als auf
reich. Würden einmal entstandene Haufen
offene Sternhaufen, da der Kontrast zum
nicht zerfallen, so müsste es Sternhaufen
Hintergrund groß und die Mitgliedschaft
geben, die so alt sind wie die galaktische
Der Beitrag offener Sternhaufen
zum Aufbau der Scheibe
leichter bestimmbar ist. Bei offenen
Scheibe (etwa zehn Milliarden Jahre). Dann
Nun schätzen wir ab, wie viele Sterne der
Sternhaufen spielt die Bestimmung der
ließe sich aus der Altersverteilung die Ent­
galaktischen Scheibe sich jemals in einem
Mitgliedschaft die entscheidende Rolle.
stehungsrate der Haufen im Laufe der Zeit
Sternhaufen aufgehalten haben, bevor er
Obwohl der Tycho-2-Katalog keine hohe
direkt ablesen. Dies ist offensichtlich nicht
aufgelöst wurde. Wie die Grafik oben zeigt,
Reichweite besitzt, gelang es uns, die Ge­
so: Ab einem bestimmten Alter nimmt die
erreichen nur wenige Haufen ein Alter
zeitenradien von 236 Haufen zu bestim­
Anzahl der offenen Sternhaufen drastisch
von einer Milliarde Jahren; dagegen kön­
men. Es zeigte sich, dass sie etwa 3,5-mal
ab. Ähnlich wie beim radioaktiven Zerfall
nen Sterne von einer Sonnenmasse und
so groß sind wie die großen Halbachsen
gibt es eine typische Lebenszeit, bei der
weniger um ein Vielfaches älter sein, ohne
der Haufen im Tycho-2-Katalog. Mit die­
die anfängliche Zahl der Haufen um den
dass sie sich merklich verändert haben –
ser Umrechnungsformel konnten wir die
Faktor 1/e = 0,37 abgenommen hat. Unter
die Sterne eines Haufens können dessen
Gezeitenradien aller 650 Haufen unserer
Annahme einer konstanten Bildungsrate
Auflösung bei Weitem überleben.
Liste ableiten.
der Haufen lassen sich aus dem Verlauf
Um den Beitrag der offenen Haufen zur
Aus den Gezeitenradien lässt sich die
der Kurve sowohl diese Bildungsrate als
galaktischen Scheibe abzuschätzen, müs­
Masse der Sternhaufen abschätzen. Derart
auch die typische Lebenszeit ableiten. Die
sen wir das Produkt aus der Bildungsrate
bestimmte Massenwerte werden »Gezei­
Rechnung ergibt, dass sich im Bereich bis
der Haufen mit ihrer mittleren Anfangs­
tenmassen« genannt. Der Gezeitenradius
1000 Parsec um die Sonne im Mittel 1,25
masse über das Alter der Scheibe aufsum­
ist ja dadurch gegeben, dass sich in diesem
Haufen pro Million Jahre bilden, ihre mitt­
mieren. Wie oben beschrieben, beträgt die
Abstand vom Zentrum des Haufens die
lere Lebensdauer beträgt 330 Millionen
Bildungsrate im Umkreis von 1000 Parsec
Gravitationskräfte von Haufen und Milch­
Jahre. Bezogen auf das Alter der Scheibe
um die Sonne 1,25 Haufen pro Million Jah­
straße gerade aufheben. Kennt man die
erleben wir damit heute die 30. bis 40. Ge­
re und ihre mittlere Anfangsmasse 4500
Gravitationswirkung der Milchstraße am
neration der offenen Sternhaufen.
Sonnenmassen. Da die Milchstraßenschei­
Mond-System: Der Mond befindet sich
40
August 2011
lieren die offenen Sternhaufen während
ihres Lebens stark an Masse. Die jüngsten
Sterne und Weltraum
IHR SKYWATCHER PARTNER IN ÖSTERREICH
langlebigen, gravitativ gebundenen of­
gleich zu ihrem Durchmesser sehr dünn
fenen Sternhaufen werden.
ist, gehen wir die Frage zweidimensional
Und warum sind eingebettete Haufen
an. Der Wert von 1,25 übersetzt sich damit
mit mehr als 3000 Sonnenmassen so sel­
in 0,4 Haufen pro Quadratparsec und Mil­
ten? Diese Frage haben Pavel Kroupa und
lion Jahre. Nun benötigen wir nur noch
Chris Boily schon 2002 beantwortet: In
das Alter der Scheibe. Sie ist die jüngste
Sternhaufen mit 3000 Sonnenmassen und
Komponente der Galaxis, ihre ältesten
mehr bilden sich viele O- und B-Sterne, die
Sterne sind etwa zehn Milliarden Jahre
ihre Umgebung mit ihren Winden schnell
alt. Damit liefert die oben beschriebene
von Gas und Staub reinigen. NGC 3603
Rechnung für den Beitrag aller jemals ge­
ist hierfür ein gutes Beispiel. Die Chance,
bildeten offenen Sternhaufen zur Massen­
einen massereichen jungen Sternhaufen
dichte der Scheibe den Wert von 18 Son-
zu entdecken, in dem die O- und B-Sterne
nenmassen pro Quadratparsec.
ihre Umgebung noch nicht freigefegt ha­
Aus der Analyse der Sternbewegungen
ben, ist sehr gering. Wenn andererseits in
senkrecht zur galaktischen Scheibe konn­
einem massearmen eingebetteten Haufen
ten die Astronomen Johan Holmberg und
ein massereicher Stern entsteht, so bläst er
Chris Flynn 2004 die gesamte Massendich­
nicht nur Gas und Staub hinweg, sondern
te der Scheibe (Gas, Staub und Sterne) am
auch gleich den ganzen kleinen Haufen
Ort der Sonne bestimmen. Für die Sterne
auseinander. Auf diese Weise kommen
allein ergaben sich 35 Sonnenmassen
die restlichen 60 Prozent der Masse der
pro Quadratparsec. Aber die meisten der
galaktischen Scheibe zu Stande. So könnte
jemals in der Milchstraße gebildeten mas­
es der Sonne also auch ergangen sein. WIEN OPERNGASSE 23.
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be, in der sich die Haufen bilden, im Ver­
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1190€
sereichen Sterne sind inzwischen schon
vergangen und haben einen Großteil ihrer
Masse in Form von Gas und Staub wieder
an die Scheibe abgegeben. Daraus sind be­
reits mehrfach wieder Sterne entstanden.
Wenn wir dies berücksichtigen, ergibt sich,
samt 48 Sonnenmassen pro Quadratpar­
249€
sec in Form von Sternen gebildet wurden.
249€
Demnach haben die offenen Sternhaufen
erforschen am Astronomischen Recheninsti-
jeden anderen Stern gilt also, dass sie mit
tut, Zentrum für Astronomie der Universität
40 Prozent Wahrscheinlichkeit in einem –
Heidelberg die offenen Sternhaufen und ihre
inzwischen längst aufgelösten – offenen
Rolle bei der Entwicklung unserer Galaxis.
SPLER
OKULARE
76€
Sternhaufen entstanden ist.
Prozent der Sterne der Scheibe? Die Beob­
Literaturhinweise
achtungen zeigen immer deutlicher, dass
Bastian, U.: Hipparcos, die wissenschaftliche Ernte beginnt. In: Sterne und
Weltraum 11/1997, S. 938-941
Burbidge, G.: Fred Hoyle – Astrophysiker,
Kosmologe, Querdenker. In: Sterne und
Weltraum 1/2003, S. 26-31
Lada, C., Lada, E.: Embedded Clusters in
Molecular Clouds. In: Annual Review of
Astronomy and Astrophysics 41, 2003,
S. 57-115
Pfau, W.: Streifzüge im HertzsprungRussell-Diagramm. Teil 1 in: Sterne und
Weltraum 6/2006, S. 32–40, Teil 2 in:
Sterne und Weltraum 11/2006, S. 45-52
Sterne nur selten allein entstehen – dem­
nach stammen diese 60 Prozent aller
Sterne vermutlich aus den 90 Prozent aller
eingebetteten Sternhaufen, die das Kin­
desalter nicht überleben.
So schließt sich der Kreis, der bei
den eingebetteten offenen Sternhaufen
begann. Die Massenfunktionen der ein­
gebetteten und der jungen offenen Stern­
haufen haben die gleiche Gestalt. Aber
während man kaum eingebettete Stern­
haufen mit mehr als 3000 Sonnenmassen
findet, gibt es umgekehrt eigentlich zu
wenige junge offene Haufen mit weniger
als 3000 Sonnenmassen. Daraus folgt, dass
massearme eingebettete Haufen schnell
Weitere Literatur im Internet:
www.astronomie-heute.de/
artikel/1114729
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Und woher kommen die übrigen 60
3MM, 5MM, 6MM, 9MM,
12MM, 14MM, 18MM
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zerfallen und nicht zu vergleichsweise
www.astronomie-heute.de
August 2011 41
WWW.TELESKOP–AUSTRIA.COM
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dass in der galaktischen Scheibe insge­