Unseren Vorfahren erschienen die Sterne des Himmels wie für die Ewigkeit gemacht. Doch das Leben eines Sterns kann alles andere als eintönig und langweilig sein, zumindest in der Nähe des Zentrums unserer Milchstraße, in unmittelbarer Umgebung des dort vermuteten Schwarzen Loches. Normalerweise bewegen sich die Sterne auf nahezu kreisförmigen Bahnen um das Zentrum der Milchstraße, wie zum Beispiel auch unsere Sonne. In unmittelbarer Nachbarschaft zum zentralen Schwarzen Loch sieht das allerdings anders aus – da macht sich die starke Anziehungskraft dieses kompakten Objektes störend bemerkbar.
Dort innen, nur einige Lichtmonate vom Zentrum entfernt, kennen die Astronomen bereits seit längerem zwei ringförmige Ansammlungen von Sternen, die dort vor etwa fünf Millionen Jahren entstanden sind – möglicherweise beim Zusammenprall zweier ausgedehnter Gaswolken, die sich im Umfeld des Schwarzen Loches begegneten. Ulf Löckmann und Holger Baumgardt vom Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn haben mit einem eigens dafür entwickelten Computerprogramm die langfristige Entwicklung dieser Sternansammlungen untersucht.
"Diese Scheiben sind schon einige Millionen Jahre alt,"
erläutert Holger Baumgardt,
"und das sind keine perfekten Scheiben mehr – also man nimmt normalerweise an: Wenn sich Sterne in einer solchen Scheibe bilden, dann sollte diese Scheibe sehr dünn sein, und die Sterne sollten sich mehr oder weniger auf Kreisbahnen in dieser Scheibe bewegen. Aber wenn man sich die Scheiben im galaktischen Zentrum anguckt, dann haben die schon eine ziemliche Dicke, und die Sterne haben zum Teil schon sehr hohe Exzentrizitäten ..."
... was nichts anderes heißt, als dass sie mittlerweile auf ziemlich langgestreckten Ellipsenbahnen um das Zentrum der Milchstraße laufen. Die Bonner Forscher interessierten sich nun dafür, ob diese heute schon ziemlich dicken, teilweise bereits aufgelösten Sternansammlungen wirklich aus zwei ursprünglich sehr dünnen, scheibenförmigen Sterngruppen entstanden sein können. Dazu mussten sie ein spezielles Computerprogramm entwickeln, das die Nähe der Sternscheiben zum sehr massereichen schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße berücksichtigt.
"Wir haben extra zu dem Zweck, zur Untersuchung von Sternsystemen in der Nähe massiver Schwarzer Löcher, ein Computerprogramm entwickelt, was speziell auf die sehr großen Massenverhältnisse, die es dort gibt, zugeschnitten ist."
Ulf Löckmann ist Diplom-Mathematiker und Doktorand am Argelander-Institut für Astronomie.
"Der Massenunterschied ist ja etwa eins zu einer Million zwischen den Sternen und dem Schwarzen Loch, und das können herkömmliche Programme, die für Sternhaufen entwickelt wurden, wo die Sterne alle etwa die gleiche Masse haben, eigentlich nicht mehr leisten."
Mit ihrem neuen Computerprogramm konnten die Bonner Forscher simulieren, wie sich zwei anfangs ringförmige Sternansammlungen auf Dauer gegenseitig beeinflussen: Sie beginnen gleichsam zu torkeln und vollführen schließlich einen kreiselähnlichen Schlingertanz. Dabei geraten immer mehr Sterne auf Bahnen, die ganz nahe an das zentrale Schwarze Loch heranführen. Für Einzelsterne ist dies ziemlich ungefährlich, denn die Gesetze der Himmelsmechanik verhindern in den meisten Fällen einen Absturz ins Schwarze Loch: Sie können nach der größten Annäherung wieder weit nach draußen davonfliegen. Die eingangs erwähnten sehr engen Nachbarn des zentralen Schwarzen Loches – die so genannten S-Sterne – bleiben dagegen dauerhaft in unmittelbarer Nähe des Schwarzen Loches. Ihre Herkunft lässt sich nur mit einer zusätzlichen Annahme erklären. Ulf Löckmann:
"Die Idee ist: Viele Sterne werden ja nicht einzeln geboren, sondern als Doppelstern, und wenn ein solcher Doppelstern dem Schwarzen Loch im galaktischen Zentrum sehr nahe kommt, dann überlebt er das nicht als Doppelstern. Das heißt, er wird auseinandergerissen. Der eine Stern wird wahrscheinlich mit großer Geschwindigkeit aus dem Zentrum der Galaxis und vielleicht sogar aus der Galaxie herausgeschleudert, und der andere Stern verbleibt auf einer sehr engen Bahn, und unsere Rechnungen haben gezeigt, dass sich das ziemlich genau deckt mit den beobachteten S-Sternen."
So haben die Bonner Astronomen mit ihrer Arbeit gleich zwei offene Fragen auf einmal beantwortet. Sie können nicht nur die Herkunft der jungen Sterne in unmittelbarer Umgebung des massereichen Schwarzen Loches im Zentrum der Milchstraße erklären, sondern auch noch die extreme Geschwindigkeit einzelner Sterne, die ausreicht, um die Milchstraße für immer zu verlassen.
Dort innen, nur einige Lichtmonate vom Zentrum entfernt, kennen die Astronomen bereits seit längerem zwei ringförmige Ansammlungen von Sternen, die dort vor etwa fünf Millionen Jahren entstanden sind – möglicherweise beim Zusammenprall zweier ausgedehnter Gaswolken, die sich im Umfeld des Schwarzen Loches begegneten. Ulf Löckmann und Holger Baumgardt vom Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn haben mit einem eigens dafür entwickelten Computerprogramm die langfristige Entwicklung dieser Sternansammlungen untersucht.
"Diese Scheiben sind schon einige Millionen Jahre alt,"
erläutert Holger Baumgardt,
"und das sind keine perfekten Scheiben mehr – also man nimmt normalerweise an: Wenn sich Sterne in einer solchen Scheibe bilden, dann sollte diese Scheibe sehr dünn sein, und die Sterne sollten sich mehr oder weniger auf Kreisbahnen in dieser Scheibe bewegen. Aber wenn man sich die Scheiben im galaktischen Zentrum anguckt, dann haben die schon eine ziemliche Dicke, und die Sterne haben zum Teil schon sehr hohe Exzentrizitäten ..."
... was nichts anderes heißt, als dass sie mittlerweile auf ziemlich langgestreckten Ellipsenbahnen um das Zentrum der Milchstraße laufen. Die Bonner Forscher interessierten sich nun dafür, ob diese heute schon ziemlich dicken, teilweise bereits aufgelösten Sternansammlungen wirklich aus zwei ursprünglich sehr dünnen, scheibenförmigen Sterngruppen entstanden sein können. Dazu mussten sie ein spezielles Computerprogramm entwickeln, das die Nähe der Sternscheiben zum sehr massereichen schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße berücksichtigt.
"Wir haben extra zu dem Zweck, zur Untersuchung von Sternsystemen in der Nähe massiver Schwarzer Löcher, ein Computerprogramm entwickelt, was speziell auf die sehr großen Massenverhältnisse, die es dort gibt, zugeschnitten ist."
Ulf Löckmann ist Diplom-Mathematiker und Doktorand am Argelander-Institut für Astronomie.
"Der Massenunterschied ist ja etwa eins zu einer Million zwischen den Sternen und dem Schwarzen Loch, und das können herkömmliche Programme, die für Sternhaufen entwickelt wurden, wo die Sterne alle etwa die gleiche Masse haben, eigentlich nicht mehr leisten."
Mit ihrem neuen Computerprogramm konnten die Bonner Forscher simulieren, wie sich zwei anfangs ringförmige Sternansammlungen auf Dauer gegenseitig beeinflussen: Sie beginnen gleichsam zu torkeln und vollführen schließlich einen kreiselähnlichen Schlingertanz. Dabei geraten immer mehr Sterne auf Bahnen, die ganz nahe an das zentrale Schwarze Loch heranführen. Für Einzelsterne ist dies ziemlich ungefährlich, denn die Gesetze der Himmelsmechanik verhindern in den meisten Fällen einen Absturz ins Schwarze Loch: Sie können nach der größten Annäherung wieder weit nach draußen davonfliegen. Die eingangs erwähnten sehr engen Nachbarn des zentralen Schwarzen Loches – die so genannten S-Sterne – bleiben dagegen dauerhaft in unmittelbarer Nähe des Schwarzen Loches. Ihre Herkunft lässt sich nur mit einer zusätzlichen Annahme erklären. Ulf Löckmann:
"Die Idee ist: Viele Sterne werden ja nicht einzeln geboren, sondern als Doppelstern, und wenn ein solcher Doppelstern dem Schwarzen Loch im galaktischen Zentrum sehr nahe kommt, dann überlebt er das nicht als Doppelstern. Das heißt, er wird auseinandergerissen. Der eine Stern wird wahrscheinlich mit großer Geschwindigkeit aus dem Zentrum der Galaxis und vielleicht sogar aus der Galaxie herausgeschleudert, und der andere Stern verbleibt auf einer sehr engen Bahn, und unsere Rechnungen haben gezeigt, dass sich das ziemlich genau deckt mit den beobachteten S-Sternen."
So haben die Bonner Astronomen mit ihrer Arbeit gleich zwei offene Fragen auf einmal beantwortet. Sie können nicht nur die Herkunft der jungen Sterne in unmittelbarer Umgebung des massereichen Schwarzen Loches im Zentrum der Milchstraße erklären, sondern auch noch die extreme Geschwindigkeit einzelner Sterne, die ausreicht, um die Milchstraße für immer zu verlassen.