Es scheint logisch anzunehmen, dass vor langer Zeit die Anzahl der Kugelhaufen in unserer Galaxie während der Sternentstehungswut, die als „Starbursts“ bezeichnet wird, zugenommen hat. Eine neue Computersimulation zeigt jedoch genau das Gegenteil: Vor 13 Milliarden Jahren haben Starbursts möglicherweise tatsächlich viele zerstört die Kugelsternhaufen, die sie mitgestaltet haben.
"Es ist ironisch zu sehen, dass Starbursts viele junge Sternhaufen produzieren können, gleichzeitig aber auch die meisten von ihnen zerstören", sagte Dr. Diederik Kruijssen vom Max-Planck-Institut für Astrophysik. "Dies tritt nicht nur bei Galaxienkollisionen auf, sondern sollte in jeder Starburst-Umgebung erwartet werden."
Astronomen haben sich gefragt, warum typische Kugelsternhaufen im gesamten Universum ungefähr die gleiche Anzahl von Sternen enthalten. Im Gegensatz dazu können viel jüngere Sternhaufen fast eine beliebige Anzahl von Sternen enthalten, von weniger als 100 bis zu vielen Tausenden.
Die neue Computersimulation von Kruijssen und seinem Team schlägt vor, diesen Unterschied durch die Bedingungen zu erklären, unter denen sich Kugelhaufen früh in der Entwicklung ihrer Wirtsgalaxien gebildet haben.
Im frühen Universum waren Starbursts häufig. Große Galaxien befanden sich in Clustern, und es kam häufig zu Kollisionen. Die Computersimulation zeigte, dass während der Starbursts immer noch Gas, Staub und Sterne von der Galaxienkollision herumgeschwappt wurden, wobei sich die Schwerkraft auf den Kugelhaufen ständig änderte. Dies war genug, um die meisten Kugelhaufen auseinander zu reißen, und nur die größten waren stark genug, um zu überleben. Die Simulationen zeigten, dass die meisten Sternhaufen kurz nach ihrer Bildung zerstört wurden, als die galaktische Umgebung den jungen Clustern noch sehr feindlich gegenüberstand. Aber nachdem sich die Umgebung beruhigt hat, haben die überlebenden Kugelhaufen überlebt - jetzt leben sie ruhig - und wir können ihre Schönheit immer noch genießen.
In ihrer Arbeit sagen die Astronomen, dass dies erklärt, warum die Anzahl der in Kugelhaufen enthaltenen Sterne im gesamten Universum ungefähr gleich ist. "Es ist daher durchaus sinnvoll, dass alle Kugelhaufen ungefähr die gleiche große Anzahl von Sternen haben", sagte Kruijssen. "Ihre kleineren Brüder und Schwestern, die nicht so viele Sterne enthielten, waren dazu verdammt, zerstört zu werden."
Kruijssen und sein Team sagten, dass die hellsten und größten Cluster die Kollision der Galaxien aufgrund ihrer eigenen Anziehungskraft überleben konnten, zahlreiche kleinere Cluster jedoch durch die sich schnell ändernden Gravitationskräfte effektiv zerstört wurden.
Die Tatsache, dass Kugelhaufen überall vergleichbar sind, zeigt dann, dass die Umgebungen, in denen sie sich gebildet haben, unabhängig von der Galaxie, in der sie sich derzeit befinden, sehr ähnlich waren. Kruijssen und sein Team sagen, dass Kugelhaufen daher verwendet werden können, um mehr Licht auf die ersten Generationen zu werfen von Sternen und Galaxien wurden geboren.
"Im nahe gelegenen Universum gibt es mehrere Beispiele für Galaxien, die kürzlich große Sternentstehungsschübe erfahren haben", sagte Kruijssen. „Es sollte daher möglich sein, die rasche Zerstörung kleiner Sternhaufen in Aktion zu sehen. Wenn dies tatsächlich durch neue Beobachtungen festgestellt wird, wird dies unsere Theorie für den Ursprung von Kugelsternhaufen bestätigen. “
Diese neue Erkenntnis könnte auch mit anderen jüngsten Erkenntnissen von Spitzer und ESO in Verbindung stehen, wonach die Starburst-Aktivität möglicherweise nur etwa 100 Millionen Jahre gedauert hat und möglicherweise auch abgebrochen wurde, als sich im Zentrum von Galaxien schwarze Löcher bildeten.
Quelle: Max-Planck-Institut für Astrophysik. Aufsatz: Kruijssen et al., "Bildung versus Zerstörung: Die Entwicklung der Sternhaufenpopulation bei Galaxienfusionen"
