Wie schwer sind die Sterne?

R136a1 ist der derzeit schwerste bekannte Stern. Er bringt so viel auf die Waage wie 265 Sonnen. Die meisten Sterne sind allerdings deutlich kleiner und leichter – bis hinunter zu etwa einem Zehntel der Masse der Sonne. Himmelskörper, die zu wenig Gas angesammelt haben, können die Kernfusion nicht zünden und bleiben Braune Zwerge. Überriesen wie R136a1 hingegen leuchten zwar intensiv, sterben aber jung. Wie schwer sind die Sterne des Weltalls im Mittel? Das beschreibt die sogenannte ursprüngliche Massenfunktion. Sie besagt, dass schwere Sterne deutlich seltener sind als leichte. Das Weltall dürfte also von Leichtgewichten dominiert werden. Das ist für unser Verständnis etwa der Entwicklung von Galaxien wichtig zu wissen.

Die ursprüngliche Massenfunktion wurde allerdings vor allem basierend auf Messungen aus unserer kosmischen Umgebung aufgestellt. Sterne in anderen Galaxien lassen sich nur dann beobachten, wenn sie besonders hell sind, sodass sich hier eine Diskrepanz ergäbe. Die Annahme ist deshalb, dass die Milchstraße schon keine so besondere Galaxie sein wird und sich die Verhältnisse hier deshalb gut auf das ganze Universum übertragen lassen. Aber dabei scheinen sich die Astronomen bisher getäuscht zu haben, wie eine neue, in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal veröffentlichte Studie eines Forscherteams des Niels-Bohr-Instituts der Universität Kopenhagen besagt.

Mit Hilfe von Beobachtungen aus 140.000 Galaxien im gesamten Universum und einer breiten Palette fortschrittlicher Modelle hat das Team getestet, ob die gleiche Verteilung der Sterne, die in der Milchstraße zu beobachten ist, auch anderswo gilt. Die Antwort lautet nein. Sterne in weit entfernten Galaxien sind in der Regel massereicher als die in unserer lokalen Nachbarschaft. “Die Masse der Sterne sagt uns Astronomen eine Menge. Wenn man die Masse ändert, ändert sich auch die Anzahl der Supernovae und Schwarzen Löcher, die aus massereichen Sternen entstehen. Unser Ergebnis bedeutet also, dass wir viele unserer bisherigen Annahmen revidieren müssen, denn ferne Galaxien sehen ganz anders aus als unsere eigenen”, sagt Albert Sneppen, Doktorand am Niels-Bohr-Institut und Erstautor der Studie.

Den Forschern zufolge wird die neue Entdeckung eine Vielzahl von Auswirkungen haben. So ist beispielsweise nach wie vor ungeklärt, warum Galaxien sterben und keine neuen Sterne mehr bilden. Das neue Ergebnis legt nahe, dass dies durch einen einfachen Trend erklärt werden könnte. “Jetzt, da wir besser in der Lage sind, die Masse der Sterne zu entschlüsseln, können wir ein neues Muster erkennen: Die weniger massereichen Galaxien bilden weiterhin Sterne, während die massereicheren Galaxien aufhören, neue Sterne zu gebären. Dies deutet auf einen bemerkenswert universellen Trend beim Sterben von Galaxien hin”, sagt Sneppen.

Künstlerische Darstellung von R136a1 (Bild: Sephirohq, CC-BY 3.0)

 

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BrandonQMorris
  • BrandonQMorris
  • Brandon Q. Morris, 54, ist Physiker und beschäftigt sich beruflich und privat schon lange mit den spannenden Phänomenen des Alls. So ist er für den redaktionellen Teil eines Weltraum-Magazins verantwortlich und hat mehrere populärwissenschaftliche Bücher über Weltraum-Themen geschrieben. Er wäre gern Astronaut geworden, musste aber aus verschiedenen Gründen auf der Erde bleiben. Ihn fasziniert besonders das „was wäre, wenn“. Sein Ehrgeiz ist es deshalb, spannende Science-Fiction-Geschichten zu erzählen, die genau so passieren könnten – und vielleicht auch irgendwann Realität werden.