Viele Sterne in unserer Galaxie – wahrscheinlich auch unsere Sonne – wurden einst in Sternhaufen geboren. Diese entstanden aus dichten Ansammlungen von Gas und Staub, die unter ihrer eigenen Schwerkraft kollabierten und so ganze “Nester” von Sternen bildeten. Erst später sorgten dann Turbulenzen innerhalb der Galaxie dafür, dass die Haufen auseinandergerissen wurden. Im Außenbereich der Milchstraße, in ihrem Halo, sind jedoch noch rund 150 alte Kugelsternhaufen erhalten. Typisch für diese Ansammlungen von rund hunderttausend bis einer Million Sterne ist das nahezu gleiche Alter ihrer Mitglieder und eine relative Armut an Elementen schwerer als Helium – Astronomen sprechen von einer geringen Metallizität. Dennoch schien es bislang dafür eine Untergrenze zu geben: “Beobachtungen in der Milchstraße und anderen Galaxien haben Belege für einen Metallizitäts-Boden gefunden”, erklären Zhen Wan von der University of Sydney und seine Kollegen. “Demnach wurde kein Kugelsternhaufen mit Metallanteilen von weniger als 0,3 bis 04 Prozent der solaren Metallizität gefunden.” In Bezug auf das Verhältnis von Eisen zu Wasserstoff liegt diese angenommene Untergrenze bei -2,5.
“Unmöglich” metallarm
Doch nun haben Wan und sein Team eine überraschende Ausnahme für diese Metallizitäts-Untergrenze entdeckt. Es handelt sich um einen kleinen, schmalen Strom von Sternen, der rund 60.000 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt und den die Astronomen “Phönix-Strom” getauft haben. “Der Phönix-Strom überspannt in seiner Länge rund acht Bogenminuten am Himmel und wurde ursprünglich vom Dark Sky Survey entdeckt”, berichten Wan und sein Team. Um mehr über den Ursprung dieses Sternenstroms herauszufinden, analysierten sie die Bewegungen der Sterne und ihr Spektrum mithilfe des Anglo-Australian Telescope im australischen New South Wales. Aus den Daten schließen die Astronomen, dass der Phönix-Strom wahrscheinlich aus einem Sternenhaufen in der Nachbarschaft der Milchstraße entstand, der vor rund zwei Milliarden Jahren von unserer Galaxie eingefangen und zerrissen wurde. Dieser Vorgänger des Phönix-Stroms umfasste vermutlich kaum mehr als 30.000 Sonnenmassen, wie die Forscher berichten.
Anschließend ermittelten die Forscher die Metallizität der Sterne im Phönix-Strom. Das überraschende Ergebnis: “Mit einer Ausnahme liegen alle gemessenen Metallizitäten für diese Sterne substanziell unterhalb von Fe/H= -2,5”, berichten die Astronomen. Sowohl der Sternenstrom als auch sein Sternenhaufen-Vorgänger umfassen demnach Sterne mit einem extrem geringen Anteil schwererer Elemente – und einer Metallizität, die mit -2,7 deutlich unterhalb der bisher geltenden Untergrenze für Kugelsternhaufen liegt. “Dieser Sternenstrom kommt damit von einem Sternenhaufen, der unserem Verständnis nach gar nicht hätte existieren dürfen”, betont Co-Autor Daniel Zucker von der Macquarie University. Weder in der Milchstraße noch in einer andern Galaxie im lokalen Universum sei bislang ein Kugelsternhaufen mit einer so geringen Metallizität bekannt.
