Читать книгу Raumschiff Prokyon Band 1-18: Die ganze Serie - Harvey Patton - Страница 48

Ganz allgemein werden Ansammlungen von Sternen, die gemeinsamen Ursprungs sind (also zu annähernd gleicher Zeit entstanden), als Sternhaufen bezeichnet. Da sie durch ihre wechselseitige Gravitation zusammengehalten werden, vollziehen sie ihre Reise durch den Raum sozusagen im Clan. Nimmt man diese lockere Definition allzu wörtlich, so könnte man schon ein Doppelsystem als Sternhaufen bezeichnen, oder ein System, das aus drei oder vier Sternen besteht. Um dem vorzubeugen, hat sich die Astronomie auf eine »mittlere Größenordnung« festgelegt. Von einem Sternhaufen spricht man, wenn so viele Sterne beisammen sind, dass eine statistische Behandlung des Phänomens möglich wird. Dies ist ab etwa fünfzehn Sternen der Fall. Nach oben hin kann die Zahl in die Hunderttausende gehen. Auf weitere Abgrenzungskriterien werden wir später zu sprechen kommen.

Die Sterne eines Sternhaufens bezeichnet man als Haufensterne, im Gegensatz zu den Feldsternen der Galaxis.

Kugelhaufen sind keine sehr häufigen Erscheinungen. In der Milchstraße wurden bisher etwa einhundertfünfzig entdeckt. Nach Schätzungen können sich bis zu dreihundert solcher Sternansammlungen in unserer Galaxis befinden.

Kugelsternhaufen zeigen eine so starke Konzentration zur Mitte hin, dass sich ihr Zentrum mit den bisher zur Verfügung stehenden technischen Mitteln kaum in Einzelsterne auflösen lässt. Zählt man jedoch allein die Sterne der Randbezirke, so lässt sich abschätzen, dass es Kugelsternhaufen mit zwanzig-, dreißig-, ja sogar weit mehr als hunderttausend Sonnen gibt. Eine Abgrenzung nach außen ist schwer zu vollziehen, da die Sterndichte kontinuierlich abnimmt, bis die Haufensterne schließlich in der Menge der Feldsterne untergehen, die den Raum außerhalb der Haufen bevölkern.

Der Durchmesser der Kugelsternhaufen beträgt etwa sechzig Parsec, also knapp zweihundert Lichtjahre. Abweichungen nach oben oder unten sind möglich. Im Zentrum der Kugelhaufen sind die Sternabstände etwa hundert- bis tausendmal kleiner als in der Umgebung unserer Sonne. Das heißt also, dass diese (angenommenen) Abstände zwischen den Sonnen etwa zehn- bis hundertmal größer sind als der Radius der Plutobahn, des äußersten Planeten unseres Sonnensystems. Das hat zur Folge, dass die Bedingungen für das Entstehen neuer Systeme in einem Kugelhaufen recht spärlich gesät sind. Ein Haupthindernis sind die wohl ausbalancierten Schwerkraftverhältnisse der Sterne untereinander, die durch zusätzliche Sonnen und ihre Planeten arg durcheinander geraten würden.

Die Entfernungen der Kugelsternhaufen zur Erde zählen nach Tausenden von Lichtjahren. Sie erfüllen einen kugelförmigen Raum, dessen Zentrum, von uns aus betrachtet, in etwa achttausend Parsec Entfernung, im Sternbild des Schützen (Sagittarius) liegen muss. Es fällt mit dem Mittelpunkt der Hauptscheibe unserer Galaxis zusammen. Der Radius der Kugelschale ist sogar noch etwas größer als sie. Der entfernteste beobachtete Kugelhaufen unserer Galaxis ist mit etwa dreißigtausend Parsec zirka doppelt so weit vom Zentrum der Milchstraße entfernt wie der Rand der Scheibe. Damit erfüllen die Kugelhaufen den als Halo bezeichneten Raum um die Galaxis. Die Kugelhaufen selbst nehmen jedoch nicht an der galaktischen Rotation teil, der Umlaufbewegung der Hauptscheibe. Sie beschreiben vielmehr, jeder für sich, ihre eigene Bahn um das Zentrum der Milchstraße. Dabei liegen ihre Bahnen keinesfalls in einer Ebene konzentriert. Sie erstrecken sich nach allen Richtungen.

Versucht man nun, aus den (nur ungefähr bekannten) Massen der Kugelsternhaufen und der im Kern der Galaxis vereinigten Masse die Umlaufzeiten der Kugelhaufen zu bestimmen, so kommt man auf Perioden in der Größenordnung von hundert Millionen Jahren. Das Alter dieser Sternballungen selbst wird mit über zehn Milliarden Jahren angenommen. Die in ihnen befindlichen Sonnen bildeten sich wahrscheinlich in einem Frühstadium der Milchstraße, als die Galaxis noch eine runde, turbulente Gasmasse war. Man darf davon ausgehen, dass sich in den Kugelhaufen zahlreiche Schwarze Löcher, Neutronensterne und Weiße Zwerge befinden, außerdem uralte Rote Sonnenriesen mit sehr geringer Dichte und Leuchtkraft.

Sollte nun einmal unsere Sonne einen dieser Haufen durchqueren, müsste es dann nicht zu einer Katastrophe kommen?

Die Wahrscheinlichkeit einer Kollision der Sonne mit einem fremden Stern wäre gering, obwohl die Durchquerung über hunderttausend Jahre dauern könnte. Schwerer zu beantworten fällt die Frage, ob sie ihr Planetensystem bei sich behalten könnte. Hier spielen wieder die unterschiedlichen Schwerkraftverhältnisse eine bestimmende Rolle.

In diesen Zusammenhängen wurde eine weitere interessante Entdeckung gemacht. Die Kugelsternhaufen tragen kaum interstellares Gas mit sich. Die Erklärung ist, dass bei jeder Durchquerung der Milchstraße die um ein Vielfaches größeren Gravitationskräfte der Galaxis die Gasmassen buchstäblich aus den Kugelhaufen herausgesogen haben. Früher einmal mag es große Mengen dieser interstellaren Materie in den Kugelsternhaufen gegeben haben – heute nicht mehr.

Die Vermutung liegt nahe, dass es den Sternen selbst ähnlich ergeht. Gegen diese Spekulation aber sprechen Berechnungen, nach denen Kugelsternhaufen bei der Durchquerung der Galaxis relativ ungefährdet sind. Denn je größer die in ihnen vereinigte Masse ist, je größer ihre Dichte, desto stabiler sind sie. Wenn hier und dort ein Randstern »auf der Strecke bleibt«, so fällt das nicht weiter ins Gewicht.

Völlig anders hingegen verhalten sich offene Sternhaufen. Sie geraten leichter an die Instabilitätsgrenze, von der ab die auflösenden Kräfte der Umgebung stärker sind als die zusammenhaltende Kraft der eigenen Gravitation.