Astronomie

Befindet sich unsere Sonne in einem Sternhaufen?

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Entschuldigung für die absolute Anfängerfrage hier, aber ist unsere Sonne Teil eines Kugelsternhaufens? Es hat etwas mit dem Jungfrau-Supercluster zu tun?


Nein, die Sonne ist nicht Teil eines Clusters.

Es gibt verschiedene Arten von Clustern, die wir am Himmel sehen. Am bekanntesten ist der "offene Sternhaufen", wie die Plejaden. Dies sind eine Gruppe von Sternen, die sich zusammen gebildet haben und nahe geblieben sind.

Wenn die Sterne auseinanderdriften, können sie Teil einer "bewegten Gruppe" werden, einer Ansammlung von Sternen, die kein Haufen zu sein scheinen, aber da sie das gleiche Alter und die gleiche Bewegungsrichtung haben, können wir sagen, dass sie früher ein Haufen waren . Viele Sterne in der Nähe sind Teil der sich bewegenden Gruppe von Ursa Major, aber die Sonne ist keine. Es befindet sich zufällig im selben Teil der Milchstraße. Die Sonne war wahrscheinlich kurz nach ihrer Entstehung (vor 4,6 Milliarden Jahren) Teil eines Haufens, aber dieser Haufen hat sich vor langer Zeit aufgelöst. Wir kennen (noch) keine anderen Sterne, die aus demselben Haufen zu stammen scheinen.

Kugelsternhaufen wie M13 und Omega Centauri sind größer und haben viele weitere Sterne dicht beieinander. Sie sind alle ziemlich weit entfernt und die hellsten sehen aus wie leicht verschwommene Sterne (eigentlich wurde Omega Centauri ursprünglich für einen Stern gehalten).

Natürlich ist eine Galaxie eine Gruppe von 100 Milliarden Sternen. Normalerweise stellen wir uns Galaxien nicht als Sternhaufen vor, weil sie so viel größer sind und die Sterne in ihnen nicht gleichzeitig entstehen.

Dann gibt es Galaxienhaufen, der Virgohaufen ist ein Galaxienhaufen, und die lokale Galaxiengruppe befindet sich am Rand dieses Haufens. Aber der Jungfrauhaufen ist kein Sternhaufen.


Es ist sehr wahrscheinlich, dass die meisten Sterne in Clustern geboren werden, deren Größe von 100 Sternen bis zu einer Million oder mehr reicht (Lada & Lada 2003). Es wurde vermutet (aus indirekten Beweisen), dass unsere Sonne war geboren in einer Gruppe von etwa 1000 bis 10.000 Geschwistern (Adams 2010).

Unglücklicherweise, die meisten Cluster überleben nicht länger als etwa 10 Millionen Jahre nach ihrem Hauptereignis der Sternentstehung. Verschiedene Prozesse (Gasausstoß, galaktische Gezeitenfelder, dynamische Wechselwirkungen) ziehen diese Haufen auseinander und streuen ihren Inhalt (d.h. die darin geborenen Sterne) unter die galaktischen Feldsterne. Die Identität und Position des Geburtshaufens unserer Sonne und sogar die Identität seiner Geschwister können nur mit einer forensischen Untersuchung der Sternkinematik und -chemie zusammengefügt werden. Diese Studie hat begonnen und wird durch massive spektroskopische Untersuchungen wie Gaia-ESO, SDSS und LAMOST sowie durch neue astrometrische/kinematische Informationen von Gaia DR2 erheblich unterstützt. Aber im Moment können wir nicht sicher sein, in welchem ​​Cluster, wenn überhaupt, die Sonne geboren wurde.

Der Jungfrau-Supercluster bezieht sich auf einen Cluster von Galaxien und hat nichts mit der Geburt von Sternen in unserer Galaxie oder der Sonne zu tun.


Plejaden

Das Plejaden ( / ˈ p l iː ə d iː z / , [7] / ˈ p l aɪ ə d iː z / ), [8] auch bekannt als Die sieben Schwestern und Unordentlicher 45, ist ein offener Sternhaufen mit heißen B-Sternen mittleren Alters im Nordwesten des Sternbildes Stier. Es gehört zu den Sternhaufen, die der Erde am nächsten sind, es ist das der Erde am nächsten liegende Messier-Objekt und ist der Sternhaufen am Nachthimmel mit bloßem Auge am deutlichsten.

Der Haufen wird von heißen blauen und leuchtenden Sternen dominiert, die sich in den letzten 100 Millionen Jahren gebildet haben. Reflexionsnebel um die hellsten Sterne wurden früher als Überbleibsel ihrer Entstehung angesehen, gelten heute jedoch als wahrscheinlich nicht verwandte Staubwolken im interstellaren Medium, durch das die Sterne derzeit hindurchgehen. [9]

Computersimulationen haben gezeigt, dass die Plejaden wahrscheinlich aus einer kompakten Konfiguration gebildet wurden, die dem Orionnebel ähnelte. [10] Astronomen schätzen, dass der Haufen noch etwa 250 Millionen Jahre überleben wird, danach wird er sich aufgrund von Gravitationswechselwirkungen mit seiner galaktischen Umgebung auflösen. [11]

Zusammen mit dem offenen Sternhaufen der Hyaden bilden die Plejaden das Golden Gate der Ekliptik.


Befindet sich unsere Sonne in einem Sternhaufen? - Astronomie

Das Gesicht der Sonne ist um ein Vielfaches größer als das der Erde. Das Licht der Sonne erreicht uns als parallele Strahlen. Wenn es etwas bewölkt mit Lücken zwischen den Wolken ist, scheinen die Strahlen von einer Lichtquelle (der Sonne) direkt in der Atmosphäre zu kommen, und die Strahlen werden in Winkeln ausgebreitet, als ob die Lichtquelle nur eine kurze Entfernung oben wäre. Sie sollten doch einfach parallel herunterkommen?

Sie haben absolut Recht, wenn die Sonnenstrahlen als parallele Strahlen auf die Erde zutreffen! Warum sehen wir dann manchmal, dass die Strahlen an einer Punktquelle zu konvergieren scheinen? Die Antwort ist - es ist nur eine Frage von Perspektive. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, auf einer langen geraden Bahnstrecke zu stehen. Die Spuren sind zwar parallel zueinander, scheinen aber mit zunehmender Entfernung an einem Punkt zusammenzulaufen. Es ist genau das, was mit den Sonnenstrahlen passiert! Hoffe das beantwortet deine Frage!

Über den Autor

Abhinav Jindal

Abhinav Jindal (er/ihm/sein) ist ein Doktorand der Astronomie an der Cornell University und beschäftigt sich mit dem Verständnis der Oberflächenentwicklung von Körpern des Sonnensystems.


Befindet sich unsere Sonne in einem Sternhaufen? - Astronomie

Die Sonne gehört zu keiner Konstellation. Dies liegt daran, dass unsere Erde die Sonne umkreist. Dadurch bewegt sich die Sonne relativ zu den anderen Sternen am Himmel. Die Sonne scheint sich also durch die Sternbilder des Tierkreises zu bewegen, weshalb Sie hören, dass sich die Sonne in einem bestimmten Monat in einer bestimmten Tierkreiskonstellation befindet. Im September steht die Sonne beispielsweise im Sternbild Jungfrau. Im Oktober geht es in das Sternbild Waage und so weiter.

Sie können dies leicht verstehen, wenn Sie das Bild der Sonne mit der die Sonne umkreisenden Erde zeichnen. Jetzt sind alle anderen Sterne im Wesentlichen in unendlicher Entfernung (der nächste andere Stern ist 4,3 Lichtjahre entfernt, was viel weiter von den 8 Lichtminuten entfernt ist, in denen sich die Sonne befindet). Jetzt können Sie die relative Position der Sonne in Bezug auf die Sterne sehen und sehen, wie sie sich ändert, wenn die Erde die Sonne umkreist.

Hinzugefügt von Karen: Beachten Sie auch, dass die Konstellationen keine physikalischen Volumina in unserer Galaxie darstellen, sondern dazu verwendet werden, den Himmel von der Erde aus gesehen in verschiedene Bereiche zu unterteilen. Sterne, die sich in derselben Konstellation befinden, sind normalerweise physikalisch überhaupt nicht verbunden, einige von ihnen sind viel näher als andere, liegen aber zufällig in fast derselben Sichtlinie.

Diese Seite wurde zuletzt am 21. Juli 2015 aktualisiert.

Über den Autor

Jagadheep D. Pandian

Jagadheep hat einen neuen Empfänger für das Arecibo-Radioteleskop gebaut, der zwischen 6 und 8 GHz arbeitet. Er untersucht 6,7 GHz Methanol-Maser in unserer Galaxie. Diese Maser treten an Orten auf, an denen massereiche Sterne geboren werden. Er promovierte im Januar 2007 bei Cornell und war Postdoc am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Deutschland. Danach arbeitete er als Submillimeter Postdoctoral Fellow am Institut für Astronomie der University of Hawaii. Jagadheep ist derzeit am Indian Institute of Space Science and Technology.


Sternhaufen sind nur die Spitze des Eisbergs

Ein Panoramablick auf den nahe gelegenen Sternhaufen Alpha Persei und seine Korona. Die Mitgliedssterne in der Korona sind unsichtbar. Diese werden nur durch die Kombination präziser Messungen mit dem ESA-Satelliten Gaia und innovativen Werkzeugen für maschinelles Lernen aufgedeckt. Bildnachweis: Stefan Meingast, made with Gaia Sky

„Cluster bilden große Familien von Sternen, die für große Teile ihres Lebens zusammenbleiben können. Heute kennen wir ungefähr einige Tausend Sternhaufen in der Milchstraße, aber wir erkennen sie nur aufgrund ihres prominenten Aussehens als reiche und dichte Gruppen von Sterne. Sterne neigen dazu, ihre Wiege zu verlassen und sich von unzähligen Fremden umgeben zu sehen, wodurch sie von ihren Nachbarn nicht mehr zu unterscheiden und schwer zu identifizieren sind", sagt Stefan Meingast, Erstautor der in erschienenen Zeitung Astronomie & Astrophysik. „Unsere Sonne soll sich in einem Sternhaufen gebildet haben, hat aber ihre Geschwister schon vor langer Zeit zurückgelassen“, fügt er hinzu.

Dank der präzisen Messungen der ESA-Raumsonde Gaia haben Astronomen der Universität Wien nun entdeckt, dass das, was wir Sternhaufen nennen, nur die Spitze des Eisbergs einer viel größeren und oft deutlich verlängerten Sternenverteilung ist.

„Unsere Messungen zeigen zum ersten Mal die große Zahl von Geschwistersternen, die die bekannten Kerne der Sternhaufen umgeben. Es scheint, dass Sternhaufen von reichen Halos oder Koronaen umgeben sind, die mehr als zehnmal so groß sind wie der ursprüngliche Haufen. weit über unsere bisherigen Vermutungen hinaus. Die engen Sterngruppen, die wir am Nachthimmel sehen, sind nur ein Teil einer viel größeren Einheit", sagt Alena Rottensteiner, Co-Autorin und Masterstudentin an der Universität Wien. "Es liegt noch viel Arbeit vor uns, um die unserer Meinung nach grundlegenden Eigenschaften von Sternhaufen zu überprüfen und den Ursprung der neu entdeckten Koronae zu verstehen."

Um die verlorenen Sterngeschwister zu finden, entwickelte das Forschungsteam eine neue Methode, die mithilfe von maschinellem Lernen Gruppen von Sternen aufspürt, die zusammen geboren wurden und sich gemeinsam über den Himmel bewegen. Das Team analysierte 10 Sternhaufen und identifizierte Tausende von Geschwistern, die weit vom Zentrum der kompakten Sternhaufen entfernt sind, aber eindeutig derselben Familie angehören. Eine Erklärung für den Ursprung dieser Koronae bleibt ungewiss, aber das Team ist zuversichtlich, dass ihre Ergebnisse Sternhaufen neu definieren und unser Verständnis ihrer Geschichte und Entwicklung über die kosmische Zeit hinweg unterstützen werden.

„Die von uns untersuchten Sternhaufen galten als bekannte Prototypen, die mehr als ein Jahrhundert lang untersucht wurden, aber es scheint, dass wir anfangen müssen, größer zu denken. Unsere Entdeckung wird wichtige Auswirkungen auf unser Verständnis haben, wie die Milchstraße gebaut wurde nach Haufen, sondern auch Auswirkungen auf die Überlebensrate von Protoplaneten fernab der sterilisierenden Strahlung massereicher Sterne in den Zentren von Haufen", sagt João Alves, Professor für stellare Astrophysik an der Universität Wien und Mitautor der Arbeit of . "Dichte Sternhaufen mit ihren massiven, aber weniger dichten Koronaen sind vielleicht doch kein schlechter Ort, um junge Planeten aufzuziehen."


Erste Planeten um sonnenähnliche Sterne in einem Cluster gefunden

Von der NASA finanzierte Astronomen haben zum ersten Mal Planeten entdeckt, die sonnenähnliche Sterne in einem überfüllten Sternenhaufen umkreisen.

Die Sternenhimmel-Planeten sind zwei sogenannte heiße Jupiter, die massive, gasförmige Kugeln sind, die kochend heiß sind, weil sie ihre Muttersterne eng umkreisen. Jeder heiße Jupiter umkreist einen anderen sonnenähnlichen Stern im Bienenstockhaufen, auch Praesepe genannt, einer Ansammlung von etwa 1.000 Sternen, die um ein gemeinsames Zentrum zu schwärmen scheinen.

Der Bienenstock ist ein offener Sternhaufen oder eine Gruppe von Sternen, die ungefähr zur gleichen Zeit geboren wurden und aus derselben riesigen Materialwolke stammen. Die Sterne haben daher eine ähnliche chemische Zusammensetzung. Im Gegensatz zu den meisten Sternen, die sich kurz nach der Geburt ausbreiten, bleiben diese jungen Sterne durch gegenseitige Anziehungskraft locker miteinander verbunden.

"Wir entdecken immer mehr Planeten, die in unterschiedlichen und extremen Umgebungen wie diesen nahegelegenen Clustern gedeihen können", sagte Mario R. Perez, Wissenschaftler des NASA-Astrophysik-Programms im Origins of Solar Systems-Programm. "Unsere Galaxie enthält mehr als 1.000 dieser offenen Sternhaufen, die möglicherweise die physikalischen Bedingungen für die Beherbergung vieler weiterer dieser Riesenplaneten darstellen können."

Die beiden neuen Bienenstockplaneten heißen Pr0201b und Pr0211b. Der Name des Sterns gefolgt von einem "b" ist die Standard-Namenskonvention für Planeten.

"Dies sind die ersten 'b's' im Bienenstock", sagte Sam Quinn, ein Doktorand der Astronomie an der Georgia State University in Atlanta und Hauptautor der Studie, die die Ergebnisse beschreibt, die in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurde.

Quinn und sein Team entdeckten in Zusammenarbeit mit David Latham vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics die Planeten, indem sie das 1,5-Meter-Tillinghast-Teleskop am Fred Lawrence Whipple-Observatorium des Smithsonian Astrophysical Observatory in der Nähe von Amado, Arizona, verwendeten, um das leichte Gravitationswackeln der umkreisende Planeten induzieren ihre Wirtssterne. Frühere Suchen nach Sternhaufen hatten zwei Planeten um massereiche Sterne entdeckt, aber bis jetzt war noch keiner um Sterne wie unsere Sonne herum gefunden worden.

"Das war ein großes Rätsel für Planetenjäger", sagte Quinn. "Wir wissen, dass sich die meisten Sterne in Clusterumgebungen wie dem Orionnebel bilden. Wenn diese dichte Umgebung die Planetenbildung nicht verhindert, sollten zumindest einige sonnenähnliche Sterne in offenen Clustern Planeten haben. Jetzt wissen wir endlich, dass sie tatsächlich dort sind."

Die Ergebnisse sind auch für Theoretiker von Interesse, die versuchen zu verstehen, wie heiß Jupiter so nahe an ihre Sterne herankommen. Die meisten Theorien behaupten, dass diese glühenden Welten viel kühler und weiter von ihren Sternen entfernt beginnen, bevor sie nach innen wandern.

"Das relativ junge Alter des Beehive-Clusters macht diese Planeten zu den jüngsten bekannten", sagte Russel White, der Hauptforscher des NASA-Stipendiums Origins of Solar Systems, das diese Studie finanzierte. "Und das ist wichtig, weil es die Geschwindigkeit der Einwanderung riesiger Planeten einschränkt – und zu wissen, wie schnell sie wandern, ist der erste Schritt, um herauszufinden, wie sie wandern."

Das Forschungsteam vermutet, dass im Beehive-Cluster Planeten aufgetaucht wurden, weil er reich an Metallen ist. Sterne im Bienenstock haben schwerere Elemente wie Eisen als die Sonne.

Laut White: "Suchen nach Planeten in der Nähe von Sternen deuten darauf hin, dass diese Metalle wie ein 'Planetendünger' wirken, was zu einer reichlichen Ernte von Gasriesenplaneten führt. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass dies auch in Clustern zutreffen könnte."


Wird der Sternhaufen Hyades zerstört?

Der berühmte Hyades-Sternhaufen – Gesicht des Stiers im Sternbild Stier – verschmilzt allmählich mit dem Hintergrund der Sterne in der Milchstraße, laut einer neuen Studie, die auf Gaia-Satellitendaten basiert. In diesem Bild sind die Hyades-Sterne rosa markiert und die Formen der verschiedenen nahegelegenen Konstellationen sind in Grün gezeichnet. Gaia enthüllte, dass sich Sterne der Hyaden aus dem zentralen Haufen herausstrecken, um 2 “Schwänze zu bilden.” Diese Schwänze sind als Gezeitenschweife bekannt, Sterne verlassen den Haufen, um mit der Milchstraße insgesamt zu verschmelzen. Das Bild wurde mit Gaia Sky erstellt. Bild über ESA/ Gaia/ DPAC/ CC BY-SA 3.0 IGO/ S. Jordan/ T. Sagrista.

Der Hyades-Sternhaufen ist ein leicht zu findender, V-förmiger Asterismus im Sternbild Stier der Stier. Aldebaran, einer der hellsten Sterne unseres Himmels, erscheint als Teil des V. Teleskope enthüllen etwa 100 schwächere Sterne in den Hyaden, die sich in einem Raum von etwa 60 Lichtjahren Durchmesser befinden. Sterngucker wissen, dass die meisten sichtbaren Sterne in den Hyaden (außer Aldebaran) im Gegensatz zu anderen auffälligen Mustern auf der Kuppel unseres Himmels durch die Gravitation gebunden sind. Sie sind wie eine Familie, bestehend aus Sternen, die zusammen geboren wurden und sich nun gemeinsam durch den Weltraum bewegen. Diesen Monat gaben Wissenschaftler bekannt, dass dieser Haufen durch den Gravitationseinfluss einer massiven, aber unsichtbaren Struktur in unserer Galaxie gestört wird. Wenn dies zutrifft, wird die charakteristische V-Form der Hyades auf einer astronomischen Zeitskala nicht lange halten. Und wenn wahr, dann könnten die geliebten Hyaden – eines der bekanntesten Muster am Nachthimmel – Beweise für eine vermutete Population von Sub-Halos der Dunklen Materie liefern. Beeindruckend!

Die Daten für diese neue Forschung stammen vom Sternenkartierungssatelliten Gaia der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Wenn Sie diesen Satelliten nicht kennen, halten Sie nach ihm Ausschau. Die bisherigen Ergebnisse – aus drei separaten Datenveröffentlichungen – waren faszinierend. Die neuen Ergebnisse wurden online veröffentlicht von Astronomie und Astrophysik am 24.03.2021.

Sie wissen vielleicht, dass dunkle Materie in unserem Universum unsichtbare Materie ist. Sub-Halos der Dunklen Materie sind kleinere Einheiten der Dunklen Materie – die von Wissenschaftlern in den letzten Jahren diskutiert wurden –, die manchmal zusammenklumpen. Diese Astronomen sagten:

Sub-Halos der Dunklen Materie [sind] unsichtbare Teilchenwolken, von denen man annimmt, dass sie Relikte aus der Entstehung der Milchstraße sind und die nun über die Galaxie verteilt sind und eine unsichtbare Unterstruktur bilden, die einen spürbaren Gravitationseinfluss auf alles ausübt, was zu nahe driftet.

Der Hyades-Sternhaufen – Gesicht des Stiers im Stier – mit seinem V-förmigen Muster, das auf diesem Foto nach rechts zeigt. Der hellste Stern hier – ein oranger Stern – ist Aldebaran, das feurige Auge des Bullen. Copyright Jerry Lodriguss/AstroPix.com. Mit Genehmigung verwendet. Lesen Sie mehr über die Hyaden. Der Hyades-Sternhaufen ist an Januar- und Februarabenden leicht zu finden und bewegt sich am März- und Aprilabend in Richtung der westlichen Hälfte des Himmels. Es hat die Form des Buchstabens V. Der hellste Stern im V ist Aldebaran. Der kleine löffelförmige Plejaden-Sternhaufen ist in der Nähe.

Dazu gehören anscheinend die Hyaden, die ein offener Sternhaufen sind, in dem Sinne offen, dass sie nur lose gebunden sind. Sterne können aus dem Cluster kommen und gehen. Aber dieses Kommen und Gehen geschieht auf eine Weise, die organisierter ist, als die meisten von uns erkannt haben. Die Astronomin Tereza Jerabkova und Kollegen von der ESA und der Europäischen Südsternwarte (ESO) untersuchten, wie die Hyaden mit dem allgemeinen Hintergrund der Sterne in unserer Galaxie verschmelzen. Sie sagten, dass ein Sternhaufen auf natürliche Weise Sterne verlieren wird, weil diese Sterne, wenn sie sich innerhalb des Haufens bewegen, gravitativ aneinander ziehen, und das:

… Dieses ständige Ziehen verändert die Geschwindigkeit der Sterne leicht und bewegt sich etwas an die Ränder des Haufens. Von dort aus können die Sterne von der Anziehungskraft der Galaxie weggefegt werden und bilden zwei lange Schwänze.

Ein Schwanz folgt dem Sternhaufen, der andere zieht sich vor ihm heraus. Sie sind als Gezeitenschweife bekannt und wurden in kollidierenden Galaxien umfassend untersucht, aber bis vor kurzem hatte sie noch niemand von einem nahegelegenen offenen Sternhaufen aus gesehen.

Diese kürzlich durchgeführte Studie ergab, dass – nicht nur der Hyades-Cluster Gezeitenschweife aufweist –, sondern, wie die Studie zeigt, die Sterne durch die Hyades-Gezeitenschweife den Haufen verlassen, um mit der Milchstraße insgesamt zu verschmelzen.

Das wahre Ausmaß der Gezeitenschweife der Hyades wurde erstmals durch Daten der ESA-Mission Gaia enthüllt. Die Gaia-Daten haben es ermöglicht, die ehemaligen Mitglieder des Sternhaufens (in Rosa dargestellt) über den gesamten Himmel zu verfolgen. Diese Sterne sind rosa markiert und die Formen der verschiedenen Konstellationen sind grün gezeichnet. Das Bild wurde mit Gaia Sky erstellt. Bild über ESA/ Gaia/ DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO/ S. Jordan/ T. Sagrista.

Das Team sagte, dass es die Hyaden als Ziel gewählt habe, da der Hyades-Cluster mit Ausnahme der Ursa Major Moving Group auch der der Erde am nächsten gelegene Sternhaufen ist. Es ist 153 Lichtjahre entfernt.

Sie verwendeten Daten aus Gaias dritter Datenfreigabe (EDR3) und auch Daten aus ihrer zweiten Veröffentlichung.

Sie sagten, dass der Schlüssel zur Erkennung von Gezeitenschweifen darin besteht, zu erkennen, welche Sterne am Himmel sich ähnlich wie der Sternhaufen bewegen. Gaia macht dies einfach, sagten sie, weil es die Entfernung und Bewegung von mehr als einer Milliarde Sterne in unserer Galaxie präzise misst. Jerabkova sagte in einer Erklärung:

Dies sind die beiden wichtigsten Größen, die wir brauchen, um nach Gezeitenschweifen von Sternhaufen in der Milchstraße zu suchen.


Die Hyaden sind ein leicht erkennbarer Sternhaufen am Nachthimmel. Die hellste Handvoll Sterne bestimmen das Gesicht von Stier dem Stier. Teleskope zeigen, dass der zentrale Haufen selbst viele Hundert lichtschwächere Sterne in einer kugelförmigen Region mit einem Durchmesser von etwa 60 Lichtjahren enthält. Frühere Studien haben gezeigt, dass Sterne aus dem Sternhaufen „austreten“ und 2 Schwänze bilden, die sich in den Weltraum erstrecken. Gaia hat es Astronomen nun ermöglicht, das wahre Ausmaß dieser Schwänze zu entdecken, indem sie ehemalige Mitglieder der Hyaden über den gesamten Himmel verfolgt. Die Animation wurde mit Gaia Sky erstellt.

Zuvor hatten andere Astronomen versucht, Sterne zu finden, die den Hyades-Haufen verlassen, indem sie nach Sternen suchten, die der Bewegung des Haufens durch die Galaxie sehr nahe kamen. Diese Versuche waren jedoch nicht sehr erfolgreich, zum Teil, weil sie Mitglieder ausschlossen, die früher in der 600-700 Millionen Jahre alten Geschichte der Hyaden ausschieden und jetzt in anderen Umlaufbahnen reisen.

Um den Umfang der zu untersuchenden Umlaufbahnen zu verstehen, sagte Jerabkova, sie habe ein Computermodell konstruiert, das die verschiedenen Störungen simulieren würde, die entkommende Sterne im Sternhaufen während ihrer Hunderte von Millionen Jahren im Weltraum fühlen könnten:

Nachdem dieser Code ausgeführt und dann die Simulationen mit den realen Daten verglichen wurden, wurde das wahre Ausmaß der Gezeitenschweife der Hyades enthüllt.

Jerabkova und ihre Kollegen sagten:

… fand Tausende von ehemaligen Mitgliedern in den Gaia-Daten. Diese Sterne erstrecken sich jetzt in zwei riesigen Gezeitenschweifen über Tausende von Lichtjahren durch die Galaxie.

Aber die wirkliche Überraschung, sagten die Astronomen, war, dass dem nachlaufenden Gezeitenschweif Sterne zu fehlen schienen. Wir stellen uns einen offenen Sternhaufen wie die Hyaden – diese Familie von Sternen vor, die zusammen geboren werden und sich gemeinsam durch den Weltraum bewegen – als allmählich “auflösen” in den größeren Raum der Galaxie. Aber, sagten diese Astronomen, das Fehlen von Sternen im nachlaufenden Gezeitenschweif deutet darauf hin, dass etwas viel "brutaleres" stattfindet.

Durch erneute Simulationen zeigte Jerabkova, dass die Daten reproduziert werden könnten, wenn dieser Schweif mit einer Materiewolke mit etwa 10 Millionen Sonnenmassen kollidiert wäre. Sie sagte:

Es muss eine enge Interaktion mit diesem wirklich massiven Klumpen gegeben haben, und die Hyaden wurden gerade zertrümmert.


Die Hyaden liegen 153 Lichtjahre entfernt und sind zwischen 600 und 700 Millionen Jahre alt. Während dieser Zeit sind Sterne aus dem zentralen Sternhaufen „ausgesickert", um 2 Gezeitenschweife zu bilden, die sich über den Weltraum erstrecken. Gaia-Daten haben es nun ermöglicht, diese Schweife über den ganzen Himmel zu verfolgen, und ein Geheimnis wurde aufgedeckt. Die Schwänze sollten ungefähr die gleiche Anzahl von Sternen enthalten, aber der vordere Schweif enthält viel mehr Sterne als der hintere. Diese Simulation zeigt, warum das stimmen könnte. Das linke Feld zeigt eine schematische Darstellung der Milchstraße. Der Hyaden-Sternhaufen ist gelb dargestellt. Das rechte Panel zeigt eine Nahaufnahme des Clusters. Die grauen Flecken zeigen Materieklumpen in der Milchstraße. Dies können Molekülwolken, andere Sternhaufen oder Klumpen dunkler Materie sein, die als Sub-Halos bezeichnet werden. Im Laufe der Zeit umkreisen die Hyaden und die anderen Klumpen das Zentrum der Galaxie. Gegen Ende der Simulation durchquert einer der Klumpen einen der Gezeitenschweife der Hyaden und streut Sterne aus dem Schweif.

Was könnte das für ein Klumpen sein? Die Astronomen stellten fest, dass es keine Beobachtungen einer so massiven Gaswolke oder eines Sternhaufens in der Nähe gibt. Sie sagten:

Wenn auch bei zukünftigen gezielten Suchen keine sichtbare Struktur entdeckt wird, schlägt Tereza vor, dass das Objekt ein Sub-Halo aus dunkler Materie sein könnte. Dies sind natürlich vorkommende Klumpen dunkler Materie, von denen angenommen wird, dass sie die Galaxie während ihrer Entstehung formen.

Laut diesen Astronomen zeigt die neue Arbeit also, wie Gaia den Astronomen hilft, dieses unsichtbare Gerüst der Dunklen Materie der Galaxie zu kartieren. Jerabkova kommentierte:

Mit Gaia hat sich die Art, wie wir die Milchstraße sehen, komplett verändert. Und mit diesen Entdeckungen werden wir die Unterstrukturen der Milchstraße viel besser als je zuvor kartieren können.

Jerabkova und Kollegen sagten, dass sie ihre Arbeit jetzt erweitern, indem sie nach Gezeitenschweifen von anderen, weiter entfernten Sternhaufen suchen.

Fazit: Die Daten der Gaia-Raumsonde zeigten, dass sich Sterne des berühmten Hyades-Sternhaufens – ein V-förmiger Haufen in Richtung unseres Sternbildes Stier der Stier – vom zentralen Haufen ausstrecken, um zwei “Schwänze zu bilden. 8221 Von diesen Gezeitenschweifen verlassen laut dieser Studie Sterne den Haufen, um mit der Milchstraße insgesamt zu verschmelzen.


Vergessener Sternhaufen jetzt nützlich bei Studien der Sonne und Jagd nach erdähnlichen Planeten planet

Eine lose Gruppe von Sternen, die seit über 180 Jahren bekannt ist, aber noch nie im Detail untersucht wurde, hat sich als wichtiges neues Werkzeug erwiesen, um die Entwicklung von Sternen wie der Sonne zu verstehen und nach Planeten wie der Erde zu suchen. „Wir haben herausgefunden, dass ein bisher unbeachteter offener Sternhaufen, der etwas jünger ist als unsere Sonne, viel versprechend für die Verwendung als Standardmessgerät in der fundamentalen stellaren Astrophysik ist“, sagt Jason T. Wright, Assistenzprofessor für Astronomie und Astrophysik an der Penn State University, die die Forschung konzipiert und initiiert hat.

Das erste Papier von Wrights Forschungsteam zu dem Cluster, bekannt als Ruprecht 147 oder NGC 6774, wurde bei der . eingereicht Astronomisches Journal zur Veröffentlichung. Teammitglied Jason Curtis, ein Doktorand in Wrights Labor, leitete die Arbeit für dieses Papier und wird das Projekt des Teams Ende dieses Monats in Barcelona, ​​Spanien, beim 17. Cambridge Workshop zu Cool Stars, Stellar Systems und der Sonne vorstellen.

Bei der Suche nach Planeten mit einer erdähnlichen Masse und einer Umlaufbahn, die flüssiges Wasser auf der Oberfläche ermöglicht, suchen Astronomen oft um Sterne mit der Masse der Sonne und kleiner. "Der Ruprecht-147-Haufen ist sehr ungewöhnlich und astrophysikalisch sehr wichtig, weil er nahe an der Erde liegt und seine Sterne näher am Alter der Sonne sind als die in allen anderen nahen Haufen", sagte Wright. „Wir haben jetzt zum ersten Mal ein nützliches Labor, in dem wir helle Sterne mit ähnlicher Masse und ähnlichem Alter wie die Sonne suchen und untersuchen können. Wenn wir Planeten um sonnenähnliche und masseärmere Sterne entdecken, werden in der Lage sein zu interpretieren, wie alt diese Sterne sind, indem sie sie mit den Sternen in diesem Sternhaufen vergleichen."

Astronomen der Penn State University haben festgestellt, dass 80 der Sterne auf diesem Foto Mitglieder des seit langem bekannten, aber unterschätzten Sternhaufens Ruprecht 147 sind. In diesem Bild sind die hellsten dieser Sterne grün und die weniger hellen eingekreist in rot. Diese Sterne wurden vor etwa 2 Milliarden Jahren aus derselben Gas- und Staubwolke geboren und reisen jetzt gemeinsam durch den Weltraum, gebunden durch die Schwerkraft. Die Astronomen haben diesen Haufen als potenziell wichtiges neues Referenzmessgerät für die grundlegende stellare Astrophysik identifiziert. Bildnachweis: Chris Beckett und Stefano Meneguolo, Royal Astronomical Society of Canada. Anmerkungen von Jason Curtis, Penn State University.

Wrights Team hat gezeigt, dass Ruprecht 147 800 bis 1.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, was so nah ist, dass es hell genug ist, um mit einem Fernglas am Spätsommerhimmel im Sternbild Schütze gesehen zu werden. „Alle anderen nahegelegenen Sternhaufen, die Astronomen untersuchen, enthalten Sterne, die viel jünger sind als die Sonne, und alle älteren Sterne sind mehr als 3.000 Lichtjahre entfernt. Daher bietet dieser Sternhaufen, der sowohl alt als auch nahe ist, eine einzigartige Gelegenheit“, sagte Wright. Obwohl er am Himmel relativ groß erscheint, kann der Haufen schwer zu erkennen sein, da er nicht sehr kompakt ist und sich in der dichtesten und hellsten Region zwischen der Erde und dem Zentrum der Milchstraße befindet.

Um den Ruprecht-147-Cluster zu untersuchen, der am Himmel viel größer ist als die meisten Objekte, die Astronomen untersuchen, musste das Team von Wright einige spezialisierte Weitfeldkameras verwenden – darunter die des MMT-Teleskops in Arizona und der Kanada-Frankreich-Hawaii Teleskop auf dem Mauna Kea auf Hawaii - um seine vielen Sterne in den Blickwinkel zu bekommen. „Selbst mit diesen Weitfeldkameras mussten wir Bildmosaiken bauen, um den gesamten Sternhaufen abzudecken und sehr schnelle Schnappschüsse zu machen, damit wir die hellsten Sterne nicht überbelichten“, sagte Wright. „Die meisten modernen Teleskope waren das nicht entworfen für Cluster, die so hell und nah sind."

Als das Objekt 1830 zum ersten Mal vom britischen Astronomen John Herschel entdeckt wurde, beschrieb er es als "einen sehr großen, umherschweifenden Raum voller loser Sterne". Anschließend nahm er es in den Gesamtkatalog der astronomischen Objekte auf, den er auf der Grundlage der Beobachtungen seines Vaters William Herschel zusammenstellte. "Der Sternhaufen wurde in den 1960er Jahren von Jaroslav Ruprecht wiederentdeckt, wodurch er seinen heutigen Namen erhielt, aber bis jetzt haben ihm keine Astronomen besondere Aufmerksamkeit geschenkt, wahrscheinlich weil viele davon ausgingen, dass es sich um einen Asterismus handelte - eine zufällige Anordnung nicht verwandter Sterne." sagte Wright.

Die Arbeit von Wright hat erstmals bewiesen, dass der Ruprecht-147-Haufen auf der astronomischen Zeitskala nur wenig jünger ist als die Sonne. Die Sterne in Ruprecht 147 sind ungefähr 2,5 Milliarden Jahre alt oder ungefähr halb so alt wie die Sonne, und ungefähr so ​​alt wie die Sonne, als das erste vielzellige Leben auf der Erde auftauchte.

Die ersten Beobachtungen des Teams haben auch die Entfernung zu Ruprecht 147 sowie die Richtungen und Geschwindigkeiten seiner Sterne gemessen, um zu bestätigen, dass sie sich gemeinsam in drei Dimensionen durch den Weltraum bewegen, sowohl über den Himmel als auch im gleichen Winkel von der Erde weg. Diese Beobachtungen bestätigen, dass diese Sterne Mitglieder eines echten Sternhaufens sind und nicht nur ein zufälliges Muster am Himmel. Wrights Team hat bereits 100 Sterne als Mitglieder des Clusters identifiziert und arbeitet daran, weitere zu finden.

Wright sagte, dass die meiste Arbeit für diese erste Arbeit von Jason Curtis als Teil seiner Dissertation durchgeführt wurde. Curtis' Arbeit umfasst Beobachtungen mit dem Canada France Hawaii Telescope (CFHT) und dem Keck-Teleskop auf Hawaii, dem Lick-Observatorium in Kalifornien und dem MMT-Observatorium in Arizona. "Dieses Projekt ist für mich als Doktorand spannend, weil es mir die Möglichkeit gibt, mit den neuesten astronomischen Techniken und Instrumenten einen noch nie zuvor in diesem Umfang untersuchten Sternhaufen zu erforschen", sagte Curtis. "Dieses Projekt hat mich zwar in etablierten, grundlegenden Methoden der astronomischen Beobachtung und Analyse geschult, es öffnet mir aber auch neue Türen zur Spitzenforschung der Astrophysik." Für weitere Studien nimmt Curtis an Beobachtungen mit dem Magellan-Teleskop in Chile und dem umlaufenden Chandra-Röntgenteleskop der NASA teil.

Neben Wright und Curtis sind Angie Wolfgang von der University of California, Santa Cruz John Brewer von der Yale University und John Asher Johnson vom California Institute of Technology weitere Co-Autoren der ersten wissenschaftlichen Arbeit des Teams. Die US-amerikanische National Science Foundation hat diese Forschung finanziell unterstützt.

„Unser Projekt mit diesem wichtigen Cluster steht erst am Anfang“, sagte Wright. „Endlich wird es uns ermöglichen, nahe Sterne mit einer Masse wie die der Sonne zu finden und zu untersuchen, bei der Jagd nach erdähnlichen Planeten zu helfen und zu testen und die Modelle zu verbessern, die Astronomen verwenden, um die Entwicklung von Sternen einschließlich unserer eigenen Sonne zu verstehen."


Die Sonne wurde in einem Sternhaufen geboren

Wissenschaftler, die die Archäologie einer Supernova untersuchen, sind zu dem Schluss gekommen, dass unsere Sonne in einem Haufen vieler Sterne geboren wurde. Wenn eine Supernova explodiert, entstehen kurzlebige radioaktive Isotope. Teile dieses radioaktiven Materials vermischen sich mit Nebelgas und Staub, der schließlich zu neuen Sternen und Planeten kondensiert.

Obwohl diese radioaktiven Atome heute nirgendwo zu finden sind, können Wissenschaftler die Atome verfolgen, die bei ihrem Zerfall entstanden sind. Die Astronomie-Professoren Leslie W. Looney und Brian D. Fields sowie der Student John J. von der University of Illinois in Urbana-Champaign analysierten das Vorhandensein solcher "Tochter"-Atome in Meteoriten. Durch die Untersuchung der Häufigkeiten dieser Tochterarten konnten die Forscher berechnen, wie weit die Supernova sowohl in Entfernung als auch in Zeit entfernt war.

Sie fanden heraus, dass dies vor Milliarden Jahren geschah, als sich unsere Sonne noch bildete. Darüber hinaus "war die Supernova der Sonne erstaunlich nahe, viel näher als jeder andere Stern heute", sagte Fields. "Our solar system was still in the process of forming when the supernova occurred."

According to Fields, the supernova appeared in a cluster of hundreds or maybe even thousands of low-mass stars like the Sun. Since then, these stars have dispersed across the sky.

However, astronomers say that this is not very unusual as most stars form in clusters.

"We know that the majority of stars in our galaxy were born in star clusters," Looney said. "Now we also know that the newborn solar system not only arose in such a cluster, but also survived the impact of an exploding star. This suggests that planetary systems are impressively rugged, and may be common even in the most tumultuous stellar nurseries."