Wie Galaxien ihre Sterne mischen

Resonanzen zwischen Spiralarmen und zentralem Balken werfen Sterne aus ihren Bahnen

Milchstraße von oben
Milchstraße von oben

Washington (USA)/Strasbourg (Frankreich) - Die Sonne läuft auf einer kreisförmigen Bahn um das Zentrum der Milchstraße. Doch ihre chemische Zusammensetzung deutet auf einen Entstehungsort, der zehntausend Lichtjahre weiter innen liegt. Eine jetzt von Forschern aus Frankreich vorgestellte Untersuchung liefert eine Erklärung für diesen Widerspruch: Resonanzen zwischen den Bewegungen der Spiralarme und dem zentralen Balken aus Sternen der Milchstraße werfen viele Sterne aus ihren angestammten Bahnen und führen so zu einer Durchmischung.

Beobachtungsdaten über andere Spiralgalaxien bestätigen diesen Erklärungsansatz, berichteten Ivan Minchev und Benoit Famaey vom Observatoire de Strasbourg vergangene Woche auf einer Fachtagung der "American Astronomical Society" in Washington. Demnach zeigen Spiralgalaxien mit einer ausgeprägten Balkenstruktur eine homogenere chemische Zusammensetzung als Spiralgalaxien ohne Balken. Die beiden Astrophysiker sehen darin einen deutlichen Hinweis auf eine Durchmischung der Sterne bei Balkenspiralen, die zu einer Verwischung der ursprünglichen chemischen Unterschiede von innen nach außen in den Sternsystemen führt.

Auch unsere Milchstraße ist eine Balkenspirale. Solche Sternsysteme zeigen in ihrer Mitte ein ausgeprägtes Band aus Sterne - eben den Balken - von dessen Ende die typischen Spiralarme ausgehen. Bislang waren die Astronomen davon ausgegangen, dass die Durchmischung der Sterne von den Spiralarmen dominiert wird. Die Arbeit von Minchev und Famaey zeigt nun, dass die Balkenstruktur über Resonanzeffekte mit den Spiralarmen die entscheidende Rolle bei diesem Vorgang spielt. Die Durchmischung der Sterne kann auch erklären, warum die Sterne in der Umgebung der Sonne so große Unterschiede in ihrer chemischen Zusammensetzung zeigen: Sie stammen aus ganz unterschiedlichen Regionen der Milchstraße.1