Ursprung von Hyperschnellläufern aufgespürt

Einige Sterne sind so schnell, dass sie der Anziehungskraft der Milchstraße entkommen können. Ein Forscherteam aus Großbritannien hat jetzt durch die geschickte Kombination von Beobachtungsdaten und Computermodellen die Herkunft dieser sogenannten Hyperschnellläufer aufgeklärt: Es handelt sich um Sterne aus der Großen Magellanschen Wolke, einer Satellitengalaxie der Milchstraße. Rund 10 000 solcher Objekte könnten bislang unentdeckt durch die Galaxis rasen, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Monthly Notices oft he Royal Astronomical Society“.

„Mit den bisherigen Erklärungen für den Ursprung der Hyperschnellläufer war ich nicht zufrieden“, erklärt Douglas Boubert von der University of Cambridge. Vor allem drei Szenarien waren bislang unter Astronomen populär: Die Sterne könnten durch das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße auf ihre hohe Geschwindigkeit von bis zu tausend Kilometer pro Sekunde gebracht worden sein, es könnte sich um Überreste einer zerfallenen Zwerggalaxie handeln oder die Sterne könnten einem chaotischen Sternhaufen entstammen. Doch die meisten der etwa zwanzig bislang aufgespürten Schnellläufer befinden sich in einer relativ kleinen Region am Himmel um die Sternbilder Löwe und Sextant. Und dafür bietet keines der Szenarien eine Erklärung an.

Boubert und seine Kollegen verfolgten deshalb eine andere Idee: Wenn in einem Doppelsternsystem einer der Sterne als Supernova explodiert, kann sein Partner mit hoher Geschwindigkeit ins All katapultiert werden. Allerdings erreichen solche Sterne nicht die bei den Hyperschnellläufern beobachteten extremen Geschwindigkeiten. Würden sie aber aus einer anderen Galaxie stammen und in Bewegungsrichtung aus dieser Galaxie herausgeschleudert werden, wäre es möglich. Denn die Geschwindigkeiten von Galaxie und Stern würden sich addieren und so könnte aus dem ausgeworfenen Stern ein Hyperschnellläufer in der Milchstraße werden.

Als wahrscheinlichste Ursprungsgalaxie identifizierten Boubert und seine Kollegen die Große Magellansche Wolke, die sich relativ zur Milchstraße mit 400 Kilometern pro Sekunde bewegt. Anhand von Daten einer Himmelsdurchmusterung – dem Sloan Digital Sky Survey – und Computermodellen berechneten sie die Bahnen aller aus der Großen Magellanschen Wolke herauskatapultierten Sterne im Verlauf der vergangenen zwei Milliarden Jahre. Die Modelle sagen tatsächlich eine Häufung von Hyperschnellläufern in der Region von Löwe und Sextant voraus. Insgesamt sollten über den gesamten Himmel verteilt etwa 10 000 weitere Ausreißer aus der Großen Magellanschen Wolke aufzuspüren sein – beispielsweise mit dem europäischen Astrometriesatelliten Gaia, der seit Dezember 2013 im All ist und genaue Positionen und Bewegungsdaten für über eine Milliarde Sterne liefern soll.