Forscher haben herausgefunden, dass der Sternhaufen IRS13 in der Nähe des supermassereichen Schwarzen Lochs Sagittarius A* in unserer Galaxie viel kleiner ist als erwartet. Dies stellt bestehende Theorien über die Sternentstehung in der Nähe von Schwarzen Löchern in Frage. Das Team vermutet, dass IRS13 eine turbulente Zusammensetzung hatte, die zur unerwarteten Anwesenheit junger Sterne in seiner Nähe führen könnte.
Ein internationales Team hat entdeckt, dass sich der Sternhaufen IRS13 nahe dem Zentrum unserer Galaxie befindet schwarzes Loch Überraschend jung. Diese Entdeckung wurde durch jahrzehntelange Daten und Forschung ermöglicht James Webb-Weltraumteleskopstellt aktuelle Sternentstehungstheorien in Frage und bietet Einblicke in die Geschichte und Zukunft des Zentrums unserer Galaxie.
Ein internationales Team um Dr. Florian Biesecker vom Institut für Astrophysik der Universität zu Köln hat einen jungen Sternhaufen in der Nähe des supermassereichen Schwarzen Lochs Sagittarius A* (Sgr A*) im Zentrum unserer Galaxie genau unter die Lupe genommen. Überraschenderweise stellten sie fest, dass diese Gruppe, IRS13, viel kleiner ist als erwartet.
Sie wurde vor mehr als zwanzig Jahren entdeckt und die konkreten Mitglieder der Gruppe wurden erst kürzlich identifiziert. Dies erreichten sie durch die Kombination verschiedener Daten mehrerer Teleskope, die über mehrere Jahrzehnte gesammelt wurden.
Die Sterne im Sternhaufen sind nur wenige hunderttausend Jahre alt, gemessen an stellaren Maßstäben außergewöhnlich jung, insbesondere im Vergleich zu unserer 5 Milliarden Jahre alten Sonne. Interessanterweise dürfte es aufgrund der hochenergetischen Strahlung und der Gezeitenkräfte in der Galaxie nicht möglich sein, dass viele junge Sterne in der Nähe des supermassereichen Schwarzen Lochs existieren.
Dieses Papier trägt den Titel „Der massive verdampfende Sternhaufen IRS 13 in der Nähe von Sgr A*. I. Die Entdeckung einer großen Anzahl staubiger Objekte im Sternhaufen IRS 13 wurde veröffentlicht in Die Astrophysikalisches Journal.
Eine Multiwellenlängenansicht der Umgebung des supermassereichen Schwarzen Lochs SgrA* (gelbes X). Rot ist Sterne, Blau ist Staub. Viele der jungen Sterne im Sternhaufen IRS13 sind von Staub verdeckt oder mit hellen Sternen vermischt. Bildnachweis: Florian Biesker/Universität zu Köln
Ergebnisse des James Webb-Weltraumteleskops
Im Zusammenhang mit dieser Studie wurde mit dem James Webb Space Telescope (JWST) eine weitere wichtige Entdeckung gemacht. Zum ersten Mal hat das James-Webb-Weltraumteleskop ein Spektrum des galaktischen Zentrums frei von atmosphärischen Störungen erstellt. Möglich wurde dieses Kunststück durch eine Veröffentlichung, die am Institut für Astrophysik unter der Leitung von Prof. Dr. Andreas Eckart, einem Co-Autor dieser Forschung, entwickelt wurde. Das resultierende Spektrum zeigte das Vorhandensein von Wassereis im Zentrum der Galaxie. Dieses Wassereis, das typischerweise um junge Sternobjekte herum zu finden ist, ist ein weiterer Beweis für das junge Alter einiger Sterne in der Nähe des Schwarzen Lochs.
Die unruhige Geschichte des IRS13
Weitere Erkenntnisse von Dr. Bhaiskers Team deuten darauf hin, dass IRS13 eine komplexe Entstehungsgeschichte durchlaufen hat. IRS13 scheint in Richtung des supermassiven Schwarzen Lochs gewandert zu sein, beeinflusst durch Faktoren wie Reibung mit dem interstellaren Medium, Kollisionen mit anderen Sternhaufen oder seine eigene interne Dynamik. Irgendwann hat die Schwerkraft des Schwarzen Lochs die Masse „eingefangen“. Diese Gravitationswechselwirkung erzeugte wahrscheinlich eine Schockwelle an der Vorderseite des Clusters, die der Spitze eines Schiffes ähnelte, die das Wasser durchbohrte. Der daraus resultierende Anstieg der Staubdichte könnte zu einer stärkeren Sternentstehung geführt haben, was erklären könnte, warum sich die jüngsten Sterne im Haufen hauptsächlich oben oder vorne befinden.
Die Geheimnisse der Sterne entschlüsseln
„Die Analyse von IRS13 und die damit einhergehende Interpretation des Haufens ist der erste Versuch, ein jahrzehntealtes Rätsel um die unerwartet jungen Sterne im Zentrum der Galaxie zu lösen“, sagte Dr. Biesecker. „Zusätzlich zu IRS13 gibt es einen Sternhaufen namens S-Haufen, der näher am Schwarzen Loch liegt und ebenfalls aus jungen Sternen besteht. Sie sind auch viel jünger, als es nach anerkannten Theorien möglich ist.“
Die Ergebnisse für IRS13 bieten die Möglichkeit für weitere Forschungen, um einen Zusammenhang zwischen der unmittelbaren Umgebung des Schwarzen Lochs und mehreren Lichtjahren entfernten Regionen herzustellen.
Dr. Michal Zajacek, Zweitautor der Studie und Wissenschaftler an der Masaryk-Universität in Brünn (Tschechische Republik), fügte hinzu: „Der Sternhaufen IRS13 scheint der Schlüssel zur Aufklärung des Ursprungs des dichten Sternhaufens im Zentrum unserer Galaxie zu sein.“ Wir haben umfangreiche Beweise dafür gesammelt, dass sich sehr junge Sterne in der Sphäre des supermassereichen Schwarzen Lochs möglicherweise zu Sternhaufen wie IRS13 gebildet haben. Dies ist auch das erste Mal, dass wir Sternhaufen unterschiedlichen Alters – heiße Hauptreihensterne und junge aufstrebende Sterne – in dem Sternhaufen so nahe am galaktischen Zentrum identifizieren konnten. Milchstraße„.
Referenz: „Der massive verdampfende Sternhaufen IRS 13 in der Nähe von Sgr A*. I. Erkennung reicher Populationen staubiger Objekte im Sternhaufen IRS 13“ von Florian Biesker, Michal Zajacek, Lauritz Tomkins, Andreas Eckart, Lukas Labadie, Vladimir Karas und Nadine B. Sabha, Lukas Steiniger und Maria Melamed, 10. Oktober 2023, Astrophysikalisches Journal.
doi: 10.3847/1538-4357/acf6b5
