Pressemitteilung

Ein Schwarm von älteren Sternen

8. Dezember 2010

Astronomen kennen rund 150 so genannte Kugelsternhaufen, dicht bevölkerte Ansammlungen alter Sterne, die unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, umkreisen. Auf dieser neuen Aufnahme von Messier 107, die mit dem Wide Field Imager am MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop am La-Silla-Observatorium in Chile gewonnen wurde, wird die Struktur eines solchen Kugelsternhaufens bis ins kleinste Detail sichtbar. Die Untersuchung dieser Sternenschwärme verrät den Astronomen viel über die Geschichte unserer Milchstraße und ermöglicht es ihnen zu verstehen, wie sich Sterne entwickeln.

Der Kugelsternhaufen Messier 107 (kurz M107, alternative Bezeichnung NGC 6171) ist eine kompakte Großfamilie aus älteren Sternen. Kugelsternhaufen sind wie belebte Großstädte: Tausende von Sternen sind in einem Bereich konzentriert, dessen Durchmesser gerade zwanzig mal so groß ist wie der Abstand der Sonne zum nächsten Nachbarstern, Alpha Centauri. Ein großer Teil dieser Sterne haben sich bereits zu Roten Riesen entwickelt, einem der letzten Stadien der Sternentwicklung. In der vorliegenden Aufnahme sind sie an ihrer gelblichen Farbe zu erkennen.

Kugelsternhaufen gehören zu den ältesten Objekten im Universum. Die darin enthaltenen Sterne haben sich alle in etwa zur selben Zeit aus derselben Wolke interstellarer Materie gebildet, und das typischerweise vor mehr als 10 Milliarden Jahren. Bei den heute noch vorhandenen Sternen handelt sich ausnahmslos um massearme Sterne: Leichtgewichte unter den Sternen gehen mit ihrem Brennstoff sparsamer um als massereiche Sterne und haben daher eine deutlich höhere Lebensdauer. Da sich die Kugelsternhaufen schon während der frühsten Stadien der Galaxienentstehung gebildet haben, bieten sie die Gelegenheit, zu untersuchen, wie sich zum einen die Sterne, zum anderen die Galaxien als Ganzes entwickeln.

Messier 107 liegt in einem von 160 Sternfeldern, die im Rahmen des so genannten Pre-FLAMES Survey ausführlich mit dem MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop auf La Silla beobachtet wurden. Bei dieser Studie aus den Jahren 1999 bis 2002 wurden passende Kandidaten für Nachbeobachtungen mit dem Spektrografen FLAMES [1] am VLT gesucht. Mit FLAMES lassen sich bis zu 130 Objekte gleichzeitig beobachten, so dass dieses Instrument besonders gut geeignet ist, um dicht bevölkerte Sternfelder spektroskopisch zu untersuchen; exakt solche Verhältnisse also, wie man sie in Kugelsternhaufen findet.

M107 ist nicht mit bloßem Auge zu erkennen, kann aber von einem dunklen Standort aus leicht mit einem Fernglas oder einem kleinen Teleskop beobachtet werden (scheinbare Helligkeit 8 mag).   Der scheinbare Durchmesser des Kugelsternhaufens am Himmel ist etwas weniger als halb so groß wie der des Vollmonds (rund 13 Bogenminuten). Bei einer Entfernung von etwa 21.000 Lichtjahren entspricht das einem wahren Durchmesser von 80 Lichtjahren. M107 befindet sich im Sternbild Ophiuchus (der Schlangenträger), nördlich der Scheren des Skorpions. Fast die Hälfte der bekannten Kugelsternhaufen, die die Milchstraße begleiten, befinden sich in den Sternbildern Schütze, Skorpion und Ophiuchus in Richtung des Zentrums der Galaxis. Sie alle befinden sich auf verschiedenen langgestreckten Umlaufbahnen um den Zentralbereich, die sich in den genannten Sternbildern schneiden; daher ist die Wahrscheinlichkeit, in dieser Richtung einen Kugelsternhaufen zu sehen, besonders groß.

Messier 107 wurde im April 1782 von Pierre Méchain entdeckt. Er gehört zu den sieben zusätzlichen Messier-Objekten, die nachträglich zu dem im Jahr zuvor veröffentlichten Messier-Katalog hinzugefügt wurden. Am 12. Mai 1793 wurde er unabhängig auch von William Herschel entdeckt, der als erster in der Lage war, den Kugelsternhaufen in Einzelsterne aufzulösen. Die Ergänzung des Messier-Katalogs um M107 wurde allerdings erst 1947 vorgenommen, damit ist der letzte diesem berühmten Katalog hinzugefügte Sternhaufen überhaupt.

Das Bild ist aus mehreren Aufnahmen zusammengesetzt, die mit Filtern im blauen, grünen, roten und nahinfraroten Spektralbereich mit der Wide Field Camera (WFI) am MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop am La-Silla-Observatorium in Chile aufgenommen wurden.

Endnoten

[1] Das Akronym FLAMES steht für Fibre Large Array Multi-Element Spectrograph. Weitere Informationen zu diesem Spektrografen, mit dem man viele am Himmel nah beieinander liegende Objekte gleichzeitig mit hoher spektraler Auflösung untersuchen kann, unter http://www.eso.org/sci/facilities/paranal/instruments/flames/

Weitere Informationen

Das MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop wurde 1984 in Betrieb genommen und ist eine Leihgabe der Max-Planck-Gesellschaft an die ESO. Sein Wide Field Imager, eine astronomische Kamera mit besonders großem Blickfeld und einem Detektor mit 67 Millionen Pixeln, liefert Bilder, die nicht nur von wissenschaftlichem, sondern auch von ästhetischem Wert sind.

Die Europäische Südsternwarte ESO (European Southern Observatory) ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Getragen wird die Organisation durch ihre 14 Mitgliedsländer: Belgien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Italien, die Niederlande, Österreich, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz, die Tschechische Republik und das Vereinigte Königreich. Die ESO ermöglicht astronomische Spitzenforschung, indem sie leistungsfähige bodengebundene Teleskope entwirft, konstruiert und betreibt. Auch bei der Förderung internationaler Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Astronomie spielt die Organisation eine maßgebliche Rolle. Die ESO betreibt drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Nordchile: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf Paranal betreibt die ESO mit dem Very Large Telescope (VLT) das weltweit leistungsfähigste Observatorium für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren Lichts, sowie VISTA, das größte Durchmusterungsteleskop der Welt. Die ESO ist der europäische Partner für den Aufbau des Antennenfelds ALMA, das größte astronomische Projekt überhaupt. Derzeit entwickelt die ESO das European Extremely Large Telescope (E-ELT) für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren und Infrarotlichts, mit 42 Metern Spiegeldurchmesser ein Großteleskop der Extraklasse.

Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsstaaten (und einigen weiteren Ländern) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg.

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Dies ist eine Übersetzung der ESO-Pressemitteilung eso1048.