Die Vampire des Universums! Sterne, die sich von anderen Sternen ernähren, um sie jünger aussehen zu lassen

Galaxien sind ziemlich chaotische Umgebungen, in denen Wechselwirkungen zwischen zwei oder mehr Sternen nicht unerwartet sind. Im Zentrum der Galaxie ist dieses Chaos aufgrund der Dichte von Objekten in einer kleinen Region noch deutlicher. Aufgrund dieser Dichte kommt es häufig vor, dass Sterne miteinander in Wechselwirkung treten und sogar zusammenstoßen.

Im Zentrum jeder Galaxie befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch, das im Falle von Spiralgalaxien wie der Milchstraße eine Umgebung umgibt, die als Bulge bezeichnet wird. Dieser Bulge hat andere Eigenschaften als die Scheiben dieser Galaxien, eine davon ist die Population verschiedener Sterne und auch Sterne mit etwas chaotischeren Bahnen als in der Scheibe.

Eine Gruppe von Astronomen der University of California veröffentlichte zwei Arbeiten über die im galaktischen Zentrum gefundenen Wechselwirkungen. Auffallend war, dass die älteren Sterne viel jünger erscheinen als erwartet. Bei weiteren Untersuchungen entdeckte die Gruppe, dass wir es möglicherweise mit echten sternförmigen Vampiren zu tun haben.

Das Leben eines Stars

Sterne entstehen, wenn eine Molekülwolke aufgrund von Schwerkraft und Instabilitäten kollabiert, die durch einen externen Prozess verursacht werden. Auf diese Weise wird ein Protostern gebildet. Nach dem Kollaps erreicht der Druck im Inneren des Sterns die Temperaturen, die für den Beginn der Kernfusion erforderlich sind.

Wenn der Stern beginnt, Wasserstoff zu Helium zu verbrennen, befindet er sich auf der Hauptreihe. Die Hauptreihe ist die längste Periode im Leben eines Sterns. Wenn der Wasserstoff knapp wird, beginnen andere Elemente zu verbrennen und der Stern tritt in die Phase des Roten Riesen ein, also in Sterne, die sich dem Ende ihres Lebens nähern.

Rötliche Sterne sind meist ältere Sterne, die den Wasserstoff in ihrem Inneren bereits verbraucht haben. Ob eine Sternpopulation jung oder alt ist, lässt sich durch die Beobachtung ihres elektromagnetischen Spektrums herausfinden. Die Sonne ist ein Stern, der sich noch auf der Hauptreihe befindet und noch einige Milliarden Jahre vor sich hat, bevor er zu einem Roten Riesen wird.

Alter eines Sterns

Die einfachste Methode, das Alter eines Sterns zu bestimmen, ist die Analyse der Wasserstoffmenge. Dies kann anhand des elektromagnetischen Spektrums eines Sterns geschätzt werden. Blaue Sterne sind jünger und heißer, während rötliche Sterne älter und kälter sind.

Eine andere Möglichkeit ist die Betrachtung der Emissions- und Absorptionslinien in den Spektren. Diese Linien zeigen, welche Elemente in einem Stern vorhanden sind. Die Häufigkeit der vorhandenen Elemente gibt Aufschluss über das Alter des Sterns, da junge Sterne eine andere Zusammensetzung haben als ältere Sterne, die ihr Leben lang Elemente verbrannt haben.

Galaktischer Nukleus

Eines der Merkmale, die uns auffallen, wenn wir das Zentrum von Galaxien, insbesondere von Spiralgalaxien, betrachten, ist ihre erhöhte Helligkeit. Manchmal ist die Helligkeit mit der Aktivität eines supermassiven Schwarzen Lochs verbunden. In anderen Fällen, wie im Fall der Milchstraße, ist die Helligkeit auf eine hohe Sternendichte zurückzuführen.

Die innerste Region der Galaxie hat eine große Anzahl von Sternen und einige mit sehr hohen Geschwindigkeiten. Aufgrund dieses Aspekts ist der galaktische Kern eine Region, in der es am häufigsten zu stellaren Kollisionen kommen kann. Diese Kollisionen treten auf, wenn sich zwei Sterne durch die Schwerkraft und mit hohen Geschwindigkeiten anziehen.

Jünger aussehen

Bei der Untersuchung der chaotischen Dynamik des galaktischen Kerns fand eine Gruppe von Forschern an der Universität von Kalifornien etwas Unerwartetes. Ältere Sterne hatten den Wasserstoffgehalt von viel jüngeren Sternen. Dies gab der Astronomie ein Rätsel auf, wie Sterne, die eigentlich wenig Wasserstoff haben sollten, einen Überschuss an neu entstandenen Sternen haben konnten.

Die Antwort, die die Forscher fanden, war verblüffend, denn Sterne scheinen anderen Sternen den Wasserstoff zu stehlen. Durch Kollisionen gelingt es einigen Sternen, anderen Sternen Wasserstoff zu entziehen. Dies führte dazu, dass die Wasserstoffhäufigkeit anstieg und Werte erreichte, die in jungen Sternen zu finden sind.

Die dunkle Seite des jüngeren Aussehens

Massereichere Sterne leben kürzer als weniger massereiche Sterne. Das liegt daran, dass der Fusionsprozess schneller abläuft, sodass diese Sterne nur ein paar hundert Millionen Jahre leben. Sterne wie die Sonne leben Milliarden von Jahren, während rote Zwergsterne Milliarden von Jahren leben.

Wenn sich diese Sterne von Wasserstoff aus anderen Sternen ernähren, sehen sie zwar jünger aus, aber sie beginnen auch schneller zu brennen. Das bedeutet, dass sie kürzer leben als bei einer geringeren Masse. Dieser Prozess verkürzt letztlich die Lebensdauer der Sterne.

Quellenhinweis:

Rose et al. Stellar Collisions in the Galactic Center: Massive Stars, Collision Remnants, and Missing Red Giants arXiv