Ein internationales Team von Astronomen unter der Leitung der Universität Wien hat die Bildungsgeschichte junger Sternhaufen entschlüsselt, von denen einige mit bloßem Auge in der Nacht zu sehen sind. Das Team, geleitet von Cameren Swiggum und João Alves von der Universität Wien sowie Robert Benjamin von der Universität Wisconsin-Whitewater, berichtet, dass die meisten nahegelegenen jungen Sternhaufen nur drei Familien angehören, die aus sehr massiven Sternentstehungsregionen stammen. Diese Forschung liefert auch neue Einblicke in die Auswirkungen von Supernovae (gewaltige Explosionen am Ende des Lebens sehr massereicher Sterne) auf die Bildung riesiger Gasstrukturen in Galaxien wie unserer Milchstraße. Die Ergebnisse wurden in der renommierten Zeitschrift Nature veröffentlicht.

"Junge Sternhaufen sind hervorragend geeignet, um die Geschichte und Struktur der Milchstraße zu erforschen. Indem wir ihre Bewegungen in der Vergangenheit und damit ihren Ursprung untersuchen, gewinnen wir auch wichtige Einblicke in die Bildung und Entwicklung unserer Galaxie," sagt João Alves von der Universität Wien, Mitautor der Studie. Anhand präziser Daten der Gaia-Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und spektroskopischer Beobachtungen verfolgte das Team die Herkunft von 155 jungen Sternhaufen in einem Radius von etwa 3.500 Lichtjahren um die Sonne. Ihre Analyse zeigt, dass diese Sternhaufen in drei Familien mit gemeinsamen Ursprüngen und Bildungsbedingungen unterteilt werden können. "Dies weist darauf hin, dass junge Sternhaufen aus nur drei sehr aktiven und massereichen Sternentstehungsregionen stammen," sagt Alves. Diese drei Sternfamilien sind nach ihren prominentesten Sternhaufen benannt: Collinder 135 (Cr135), Messier 6 (M6) und Alpha Persei (αPer).

Massive Explosionen und ihre Auswirkungen
"Forschungen enthüllen ein klareres Bild davon, wie junge Sternhaufen in unserer galaktischen Nachbarschaft miteinander verbunden sind, ähnlich wie Familienmitglieder oder 'Blutlinien'," sagt Hauptautor Cameren Swiggum, Doktorand an der Universität Wien. "Indem wir die 3D-Bewegungen und früheren Positionen dieser Sternhaufen untersuchen, können wir ihren gemeinsamen Ursprung identifizieren und Regionen in unserer Galaxie lokalisieren, in denen sich die ersten Sterne in diesen Haufen vor bis zu 40 Millionen Jahren gebildet haben."

Die Studie ergab, dass es innerhalb dieser drei Sternfamilien über 200 Supernova-Explosionen gegeben haben muss, die enorme Energiemengen in ihre Umgebung freisetzten. Die Autoren schlussfolgerten, dass diese Energie wahrscheinlich einen erheblichen Einfluss auf die Gasverteilung in der lokalen Milchstraße hatte. "Dies könnte die Bildung des Superbubbles erklären, einer gigantischen Blase aus Gas und Staub mit einem Durchmesser von 3.000 Lichtjahren um die Familie Cr135," erklärt Swiggum. Unser Sonnensystem ist ebenfalls in eine solche Blase eingebettet, den sogenannten Lokalen Bubble, der mit sehr verdünntem und heißem Gas gefüllt ist. "Der Lokale Bubble ist wahrscheinlich auch mit der Geschichte einer der drei Sternfamilien verbunden," fügt Swiggum hinzu. "Und er hat wahrscheinlich Spuren auf der Erde hinterlassen, wie Messungen von Eisenisotopen (60Fe) in der Erdkruste nahelegen."

Spuren der galaktischen Vergangenheit
"Wir können den Himmel praktisch in eine Zeitmaschine verwandeln, die es uns ermöglicht, die Geschichte unserer Heimatgalaxie nachzuvollziehen," sagt João Alves. "Durch die Entschlüsselung der Genealogie der Sternhaufen erfahren wir auch mehr über unsere eigene galaktische Vergangenheit." In Zukunft plant das Team von João Alves, genauer zu untersuchen, ob und wie unser Sonnensystem mit interstellarer Materie in unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße, interagiert hat.

Diese Forschung wurde von dem ERC Advanced Grant ISM-FLOW (Alves), der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der NASA unterstützt.

Quelle: Universität Wien