Sternhaufen als kosmische Fossilien

Eine neue Art von Himmelsobjekten könnte Spuren kosmischer Katastrophen in sich tragen

Schwarzes Loch
Schwarzes Loch

Rochester (USA)/Garching - Extrem kompakte Sternhaufen, in denen sich die Sterne mit ungewöhnlich hohen Geschwindigkeiten bewegen, könnten den Astronomen als eine Art kosmischer Fossilien dienen. Denn aus der Bewegung der Sterne in solchen Haufen ließe sich die Geschichte kosmischer Katastrophen ablesen, der Zusammenstöße und Verschmelzungen von Galaxien. Rund einhundert der kompakten Sternhaufen sollten sich nach den Berechnungen eines Teams von Forschern aus den USA und Deutschland im nahen Virgo-Galaxienhaufen aufspüren lassen.

Wenn Galaxien kollidieren, können auch die supermassiven Schwarzen Löcher in ihren Zentren zusammenprallen. Doch die Schwarzen Löcher verschmelzen nicht: Bei der Annäherung kommt es zu gewaltigen Verzerrungen der Raumzeit, die einen Rückstoß auf das kleinere der beiden Schwarzen Löcher ausüben und es mit hoher Geschwindigkeit aus den verschmelzenden Galaxien heraus katapultieren. Dabei reißt es Sterne aus seiner Umgebung mit sich, die dann einen extrem kompakten Sternhaufen um das Schwarze Loch bilden.

"Die Geschwindigkeit, mit der das Schwarze Loch heraus geschleudert wurde, lässt sich dann daran ablesen, wie schnell sich die Sterne in diesem Haufen bewegen", erläutert David Merritt vom Rochester Institute of Technology. Gemeinsam mit seinen Kollegen Jeremy Schnittman von der Johns Hopkins University in Baltimore und Stefanie Komossa vom Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik in Garching hat Merritt die Zusammenhänge zwischen der Bewegung der Sterne in den kompakten Haufen und den vorangegangenen kosmischen Katastrophen untersucht. Die Forscher präsentieren ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe des Fachblatts "Astrophysical Journal".

"Solche Objekte aufzuspüren wäre vergleichbar zur Entdeckung der DNA einer lange ausgestorbenen Spezies", sagt Komossa. Möglicherweise haben die Astronomen auch früher schon kompakte Haufen gesehen - aber mit gewöhnlichen Kugelsternhaufen verwechselt. Der Unterschied ist nur durch eine Untersuchung der Geschwindigkeitsverteilung der Sterne in den Haufen zu erkennen. Merritt, Schnittman und Komossa schätzen, dass es im nahen Virgo-Galaxienhaufen rund einhundert kompakte Sternhaufen um supermassive Schwarze Löcher gibt, die hell genug für derartige Beobachtungen sind.