Ein Füllhorn exotischer Sterne – Neue VISTA-Aufnahme des Sternhaufens 47 Tucanae

Der Sternhaufen enthält nicht nur Millionen von Sternen, in seinem Zentrum haben sich auch einige exotische Sterne mit sehr ungewöhnlichen Eigenschaften angesammelt. Die Untersuchung solcher Objekte in Sternhaufen wie 47 Tucanae könnte uns dabei helfen zu verstehen, wie sich diese Sonderlinge bilden und wie sie miteinander wechselwirken.

Kugelsternhaufen sind große, kugelförmige Ansammlungen alter Sterne, die durch ihre eigene Schwerkraft zusammengehalten werden. Sie umkreisen die Zentren von Galaxien, ähnlich wie Satelliten die Erde umkreisen. Sie enthalten nur sehr wenig Gas und Staub zusätzlich zu den Sternen, die sich bereits vor Milliarden von Jahren gebildet haben. Man geht davon aus, dass alles zusätzliche Material entweder durch starke Sternwinde und bei Supernovaexplosionen von Sternen aus dem Haufen herausgeblasen oder durch Wechselwirkung des Haufens mit interstellarer Materie herausgerissen wurde.

Aus diesem Grund sind Kugelsternhaufen für Astronomen besonders interessant. 47 Tucanae, der manchmal auch NGC 104 genannt wird, ist ein besonders großer, alter Kugelsternhaufen und etwa 15.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Er ist bekannt dafür, viele seltsame, dafür aber umso interessantere Sterne und Sternsysteme zu enthalten.

47 Tucanae befindet sich im südlichen Sternbild Tucana (der Tukan) und umkreist unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße. Er hat einen Durchmesser von etwa 120 Lichtjahren und ist deshalb trotz seiner großen Entfernung mit bloßem Auge am Himmel sichtbar und nimmt dort etwa dieselbe Fläche wie der Vollmond ein. Er besteht aus mehreren Millionen Sternen und ist einer der hellsten und massereichsten Kugelsternhaufen überhaupt [1]. Inmitten der des dichten Sterngetümmels in seinem Zentrum gibt es viele ungewöhnliche Sternsysteme, zum Beispiel solche, die starke Röntgenquellen sind, aber auch veränderliche Sterne, sogenannte Vampirsterne oder außergewöhnlich hell leuchtende „normale” Sterne, die man Blaue Nachzügler nennt. Hinzu kommen kleine Sternleichen, die erstaunlich schnell rotieren, sogenannte Millisekundenpulsare [2].

Rote Riesensterne, die den Brennstoff in ihrem Zentralbereich bereits verbraucht haben und sich daraufhin stark ausgedehnt haben, sind über die gesamte VISTA-Aufnahme verteilt und anhand ihrer tieforangen Farbe, die sich deutlich von dem hellen weißgelben Leuchten der Hintergrundsterne unterschiedet, leicht auszumachen. Der dichte Kernbereich des Kugelsternhaufens steht in starkem Kontrast zu seinen dünn besiedelten Außenbereichen. Im Hintergrund sieht man außerdem die unzähligen Sterne der Kleinen Magellanschen Wolke.

Dieses Bild stammt vom VISTA-Durchmusterungsteleskop der ESO (VISTA steht für Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) und wurde im Rahmen einer Studie der Umgebung der Magellanschen Wolken aufgenommen, der beiden nächsten Nachbargalaxien unserer Milchstraße. 47 Tucanae befindet sich deutlich näher an der Erde als die beiden Magellanschen Wolken. Da er aber zufällig in derselben Richtung wie die Kleine Magellansche Wolke (eso1008) liegt, wurde er bei der Durchmusterung mit aufgenommen.

VISTA ist das größte Teleskop der Welt, das ausschließlich der Durchmusterung des Himmels gewidmet ist. Es befindet sich am Paranal-Observatorium der ESO in Chile und zeigt den Südsternhimmel als Infrarotteleskop mit hohem Lichtsammelvermögen dank großem Hauptspiegel, großem Gesichtsfeld und hochempfindlicher Kamera in einem völlig neuen Licht. Mithilfe von scharfen Infrarotaufnahmen wie dem hier gezeigten VISTA-Bild in Kombination mit Aufnahmen im sichtbaren Licht können Astronomen die Bestandteile und die Lebensgeschichte von Objekten wie 47 Tucanae detailliert untersuchen.

Endnoten

[1] Es gibt über 150 Kugelsternhaufen, die unsere Milchstraße umkreisen. 47 Tucanae ist nach Omega Centauri (eso0844) der zweitmassereichste von ihnen.

[2] Millisekundenpulsare sind die besonders schnell rotierende Version normaler Pulsare, die wiederum die Überreste längst vergangener Sterne darstellen. Sie haben ein starkes Magnetfeld und senden während ihrer Rotation starke Strahlung aus, die die Erde in Form von Pulsen erreicht. Man kennt 23 Millisekundenpulsare in 47 Tucanae – mehr als in allen anderen Kugelsternhaufen außer einem namens Terzan 5.

Zusatzinformationen

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 15 Mitgliedsländer: Belgien, Brasilien, 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 dem Paranal betreibt die ESO mit dem Very Large Telescope (VLT) das weltweit leistungsfähigste Observatorium für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren Lichts und zwei Teleskope für Himmelsdurchmusterungen: VISTA, das größte Durchmusterungsteleskop der Welt, arbeitet im Infraroten, während das VLT Survey Telescope (VST) für Himmelsdurchmusterungen ausschließlich im sichtbaren Licht konzipiert ist. Die ESO ist der europäische Partner für den Aufbau des Antennenfelds ALMA, das größte astronomische Projekt überhaupt. Derzeit entwickelt die ESO ein Großteleskop mit 39 Metern Durchmesser für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren und Infrarotlichts, das einmal das größte optische Teleskop der Welt werden wird: das European Extremely Large Telescope (E-ELT).

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