Die schnellsten Sterne der Milchstraße rasen mit über tausend Kilometern pro Sekunde dahin. Ph.D. Kandidat Fraser Evans hat Forschungen zu diesen schwer fassbaren Hypergeschwindigkeitssternen durchgeführt und festgestellt, dass sie uns zum Beispiel viel über Schwarze Löcher und Supernovae zu lehren haben.
Hypervelocity Stars (HVS) sind Sterne, die sich so schnell bewegen, dass sie der Schwerkraft der Milchstraße entkommen können. Im Jahr 2019 entdeckten Astronomen einen Stern – den S5-HVS1 – der erstaunliche 1.755 Kilometer pro Sekunde zurücklegt. Dutzende dieser Sterne wurden seitdem gefunden. Aber es gibt wahrscheinlich ungefähr tausend von ihnen in unserer Galaxie.
Bildnachweis: Universität Leiden
Millionen gefälschte Sterne
Evans verwendete Computersimulationen, um Millionen gefälschter Hypervelocity-Sterne durch die Milchstraße zu schleudern. Er wollte besser verstehen, woher sie und ihre Geschwindigkeit kommen.
„Um die richtigen Computersimulationen zu erstellen, haben wir viele Daten des Weltraumteleskops Gaia verwendet, das beeindruckende zwei Milliarden Sterne in unserer Milchstraße kartiert hat“, sagt Evans. Seine Forschungsergebnisse werden das Auffinden von Hypervelocity-Sternen in Zukunft erleichtern.
Schwarze Löcher und Supernovae
Aber warum ist es für Astronomen so wichtig, mehr über diese Geschwindigkeitsdämonen herauszufinden? „Wir können mit ziemlicher Sicherheit davon ausgehen, dass einige der jetzt entdeckten Hypervelocity-Sterne nach einer gravitativen Begegnung mit dem massereichen Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße ausgestoßen wurden: Sagittarius A*. Beim Großen sehen wir einen ähnlichen Effekt Magellansche Wolke, eine andere Galaxie, von der wir Grund zu der Annahme haben, dass sie ebenfalls ein Schwarzes Loch enthält.“ Unter den richtigen Bedingungen könnten Supernovae – explodierende Sterne – auch Hypergeschwindigkeitssterne ausstoßen.
„Die Sterne, die sich in Supernovae verwandeln, sind in unserer Milchstraße unglaublich selten und das Ereignis ist so kurzlebig, dass es schwer zu messen ist. Außerdem fliegen so viele Sterne und so viel Staub um Schütze A* herum, dass wir es können nicht richtig sehen, was dort vor sich geht“, erklärt Evans. „Einige Hypergeschwindigkeitssterne fliegen in besser sichtbaren Teilen des Weltraums und können uns mehr darüber verraten, woher sie kommen. Zum Beispiel über die Schwerkraft von Schwarzen Löchern oder die Menge an Energie, die eine Supernova erzeugt.“
Obwohl Evans als Kind keine besonderen Ambitionen hatte, Astronom zu werden, haben ihn seine Studien und Forschungen von Hochgeschwindigkeitssternen fasziniert.
„Das sind so coole Objekte. Tausend Kilometer pro Sekunde sind extrem schnell. Man könnte in weniger als einer Minute um die Welt fliegen. Sie haben auch eine Geschichte zu erzählen über Prozesse im Universum, über die wir wenig wissen und noch viel zu sagen haben.“ entdecken.“