Wenn ein sonnenähnlicher Stern sehr alt ist, im Fall unserer Sonne etwa nach weiteren sieben Milliarden Jahren, wird er nicht länger in der Lage sein, die Kernfusion in seinem Zentrum aufrechtzuerhalten. Mit nur noch der Hälfte seiner Masse wird er auf einen Bruchteil seines Radius schrumpfen und sich zu einem Weißen Zwerg entwickeln. Weiße Zwerge kommen häufig vor, und der berühmteste von ihnen ist der Begleiter des hellsten Sterns am Himmel, Sirius. Als Überreste von einigen der ältesten Sterne in der Galaxie bieten Weiße Zwerge eine unabhängige Möglichkeit, die Lebenszeiten verschiedener galaktischer Populationen zu bestimmen.
Ein Kugelsternhaufen ist eine grob kugelförmige Ansammlung von Sternen (bis zu mehreren Millionen), die gravitativ aneinander gebunden sind und sich meist in den äußeren Bereichen von Galaxien befinden. Die Weißen Zwerge in den Kugelsternhaufen der Milchstraßen-Galaxie weisen ein Alter zwischen elf und 13 Milliarden Jahren auf. Im Gegensatz dazu vermutet man, dass das Alter der dicken galaktischen Scheibe mehr als zehn Milliarden Jahre beträgt, aber dieser Wert ist nicht sehr eng gesetzt.
Weiße Zwerge in der galaktischen Scheibe können verwendet werden, um diese Altersschätzungen zu verfeinern. Und weil sie näher und heller sind als jene in Kugelsternhaufen, können sie uns detailliertere Informationen liefern. Allerdings liegen sie nicht in gut definierten Regionen wie Sternhaufen und sind daher schwerer zu entdecken.
Der Astronom Warren Brown vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) und seine Kollegen nutzten das 6,5-Meter Multiple Mirror Telescope (MMT), um Spektren von 57 Weißer-Zwerg-Kandidaten in der galaktischen Scheibe anzufertigen, die erstmals im Rahmen von Himmelsdurchmusterungen entdeckt wurden. Die Erstellung der Spektren dieser Sterne offenbarte eine Mischung verschiedener Typen (beispielsweise hatten manche Sterne eine Atmosphäre aus reinem Helium und andere eine aus reinem Wasserstoff) und ein Alter der Scheibe von elf Milliarden Jahren.
Das Ergebnis stimmt mit den aktuellen Altersschätzungen der dicken Scheibe überein, aber spricht auch dafür, dass die derzeitige minimale Altersdatierung möglicherweise erhöht werden muss. Weitere Messungen sind erforderlich, um den Altersbereich einzugrenzen, und die Forscher denken, dass aktuelle, umfassende Himmelsdurchmusterungen die Anzahl der Weißen Zwerge, welche nicht in Sternhaufen liegen, ansteigen lassen und die Bestimmung ihrer Eigenschaften erlauben werden.
Abhandlung: “New Halo White Dwarf Candidates in the Sloan Digital Sky Survey” von Kyra Dame, A. Gianninas, Mukremin Kilic, Jeffrey A. Munn, Warren R. Brown, Kurtis A. Williams, Ted von Hippel und Hugh C. Harris, MNRAS 463, 2453 2016.
(THK)
Antworten