Montag, 19. Dezember 2011

Gesamtmasse von Kugelsternhaufen auch ohne Dunkle Materie erklärbar

Der Kugelsternhaufen M22 mit der Position des nun entdeckten massearmen Sterns. | Copyright: UZH

Zürich/ Schweiz - Schweizer, polnischen und chilenische Astrophysikern ist es erstmals gelungen, einen massearmen Stern in einem Kugelsternhaufen nachzuweisen. Das Ergebnis deutet darauf hin, dass die Gesamtmasse von Kugelsternhaufen möglicherweise auch ohne die immer noch rätselhafte Dunkle Materie zu erklären ist.

Bislang vermuteten Astrophysiker lediglich, dass es diese massearme und damit extrem lichtschwachen Sterne Sternen geben muss. Doch gerade diese Eigenschaften, gemeinsam mit den riesigen Distanzen versagen selbst modernste Teleskope.

Die Astrophysiker um Philippe Jetzer von der UZH haben nun jedoch mit Hilfe des sogenannten Mikrolinseneffekt einen massearmen Stern im Kugelsternhaufen M22 nachgewiesen und ihre Entdeckung ausführlich im Fachmagazin "Astrophysical Journal Letters" beschrieben.

Demnach handelt es sich dabei um einen 10.3000 Lichtjahren von der Erde entfernten Zwergstern, mit etwas weniger als einem Fünftel der Masse unserer Sonne.

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Der sogenannte Gravitationsmikrolinseneffekt konnte von den Wissenschaftlern am VLT-8-Meter-Teleskop der Europäischen Südsternwarte (ESO) mit adaptiver Optik im Paranal-Observatorium in Chile genutzt werden, um so den Stern sichtbar zu machen.

"Schon im August 2000 entdeckten polnische Astronomen, dass die Helligkeit eines rund zwei Bogenminuten vom Zentrum des Kugelsternhaufens M22 entfernten Sterns während zwanzig Tagen zunahm", erläutert die Pressemitteilung der Universität Zürich (uzh.ch). "Sie vermuteten, dass das Phänomen auf einen sogenannten Gravitationsmikrolinseneffekt zurückzuführen sei. Dieser beruht darauf, dass sich Licht in der Nähe von großen Massen entlang von gekrümmten Bahnen und nicht geradlinig ausbreitet."

Die Helligkeit des Sterns wird durch die Gravitation eines vor ihm durchziehenden Objekts, das als Linse wirkt, kurzzeitig vergrößert. Der Stern, also die Lichtquelle, erscheint für kurze Zeit heller, um dann nach dem Durchgang der Linse wieder schwächer zu leuchten. Um diese Vermutung zu bestätigen, holten die Astronomen den Züricher Gravitationsmikrolinsen-Spezialisten Philippe. Die am 17. Juli 2011 durchgeführte Kontrollmessung im Paranal-Observatorium der ESO bestätigte dann die Vermutung. Die Detailanalyse zeigte, dass die Quelle außerhalb von M22 liegt. "Als Linse wirkte ein massearmer Stern innerhalb des Kugelsternhaufens selbst", erklärt Jetzer.

Für die Astrophysik ist der erste Nachweis eines massearmen Sterns in einem Kugelsternhaufen von großer Bedeutung, erlaubt er doch neue Aussagen über den Aufbau von Kugelsternhaufen. Bislang konnte die Gesamtmasse von Kugelsternhaufen nicht erklärt werden, außer mit Dunkler Materie, deren Existenz aber unbewiesen ist. "Die Gesamtmasse oder zumindest ein wesentlicher Teil von Kugelsternhaufen lässt sich jetzt aber auch durch das Vorhandensein von bislang nicht detektierbaren massearmen, lichtschwachen Sternen erklären", so Jetzer.

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