Webb- und Hubble-Teleskope enthüllen überraschende Identität von Terzan 5 als Fossil einer galaktischen Entstehung
Ein Team von Astronomen hat neue Informationen über Terzan 5 veröffentlicht, einen wichtigen Himmelskörper im Zentrum der Milchstraße. Die Ergebnisse resultieren aus der gemeinsamen Analyse von Daten, die von den Weltraumteleskopen James Webb und Hubble erfasst wurden.
Die Studie zeigt, dass Terzan 5, der einst als gewöhnlicher Kugelsternhaufen galt, heute bis zu vier verschiedene Sterngenerationen beherbergt. Diese Besonderheit macht es zu einem seltenen kosmischen Objekt, das für das Verständnis des Entstehungsprozesses der Milchstraße selbst unerlässlich ist. Die Schlussfolgerungen wurden auf der 248. Tagung der American Astronomical Society vorgestellt und in der Veröffentlichung „Astronomy & Astrophysics“ detailliert beschrieben.
Die Neuklassifizierung von Terzan 5: vom Kugelsternhaufen zum Bulge-Fragment
Der galaktische Bulge, der zentrale Bereich der Milchstraße, konzentriert Sterne in großer Dichte und ist von dichten Wolken aus Gas und Staub umgeben. Terzan 5 befindet sich in dieser Region, etwa 22.000 Lichtjahre von unserem Planeten entfernt, in Richtung des Sternbildes Schütze.
Herkömmliche Kugelsternhaufen bestehen normalerweise aus einer einzigen Gruppe alter Sterne, die in einem ähnlichen Zeitraum entstanden sind. Terzan 5 löste jedoch aufgrund früherer Beobachtungen, die auf Sterne mit erheblichen Eisenschwankungen hindeuteten, Diskussionen unter Experten aus. Jetzt klassifizieren Forscher es als Prototyp einer neuen Objektklasse: ein „Bulge Fossil Fragment“ oder BFF.
Es wird angenommen, dass zu Beginn des Universums gasreiche Scheiben zersplittert sind und unzählige massereiche Sternhaufen entstanden sind. Solche Cluster wanderten in die Zentren von Galaxien und kamen dort zusammen, was in der Bildung der Ausbuchtungen gipfelte, die wir heute beobachten.
Die „Überreste der Bulge-Formation“ werden als ursprüngliche Sternhaufen definiert, die den Verschmelzungsprozess überstanden haben und eine vollständige Assimilation vermieden haben. Dabei handelt es sich um riesige, autarke Cluster, die reich an schweren Elementen sind. Ihre starke Schwerkraft ermöglichte es ihnen, Supernova-Rückstände zurückzuhalten – Gase, die Elemente enthalten, die dichter als Wasserstoff und Helium sind – und ermöglichten so die kontinuierliche Bildung neuer Sterngenerationen. Es handelt sich tatsächlich um kosmische „Fossilien“, die das Aussehen von vor Milliarden Jahren bewahren, aus der Zeit, als sich die Ausbuchtung der Milchstraße bildete.
Nach Angaben der NASA werden derzeit nur zwei Himmelsobjekte als Überreste dieser Bulge-Formation erkannt: Terzan 5 und Liller 1, was die Seltenheit und Bedeutung der Entdeckung unterstreicht.
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Located in the bulge of our Milky Way galaxy, Terzan 5 resembles a globular cluster 🪩 a dense ball of ancient stars. However, observations from @Hubble_Space and Webb have revealed that it contains four distinct populations of stars.
— ESA Webb Telescope (@ESA_Webb) June 16, 2026
This makes it the prototype of a new class… pic.twitter.com/N2JoWqteIK
Fortschritte in der Analyse offenbaren vier Momente der Sternentstehung
Die Forscher hatten Zugang zu einer riesigen Datensammlung, die insgesamt mehr als zwei Jahrzehnte an Beobachtungen umfasste. Sie kombinierten neue Bilder der NIRCam (Near-Infrared Camera) des Webb-Weltraumteleskops, die für ihre Fähigkeit bekannt ist, Staubwolken zu durchdringen und klare Bilder zu erzeugen, mit historischen Daten aus zwölf Jahren des Hubble-Weltraumteleskops.
Die Beobachtung der galaktischen Bulge-Region stellt erhebliche Herausforderungen dar, da die hohe Konzentration an Sternen und Gas Objekte umfassen kann, die nicht mit der Sichtlinie ausgerichtet sind. Darüber hinaus verursacht die Anwesenheit von kosmischem Staub die Absorption und Rötung von Licht, ein Phänomen, das als interstellare Extinktion bekannt ist.
Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, untersuchte das Team die Eigenbewegung der Sterne und identifizierte und wählte nur die Himmelskörper aus, die zu Terzan 5 gehören. Mit hochauflösenden Korrekturen für Variationen in der räumlichen Verdunkelung war es möglich, ein beispielloses Farb-Helligkeits-Diagramm zu erstellen, das die Beziehung zwischen der Helligkeit und der Farbe der Sterne veranschaulicht.
Bei der Analyse wurden mehrere „Kipppunkte“ entdeckt, die das Stadium anzeigen, in dem sich Sterne von der Hauptreihe zu Riesen entwickeln. Mithilfe theoretischer Modelle bestimmten Forscher das Alter zweier Hauptsternhaufen, die vor etwa 12,5 Milliarden und 4,7 Milliarden Jahren entstanden sind. Darüber hinaus wurden Hinweise auf einen dritten Sternhaufen gefunden, der 3,8 Milliarden Jahre alt ist, sowie Hinweise auf einen jüngeren Sternhaufen, dessen Sternaktivität etwa 2,5 Milliarden Jahre zurückreicht.
Vertiefung des Verständnisses der Entstehung galaktischer Zentren
Eine Erklärung für das unterschiedliche Sternalter in Terzan 5 wäre zunächst eine frühere Kollision mit einem anderen Kugelsternhaufen oder einer Molekülwolke, die eine neue Phase der Sternentstehung ausgelöst hätte. Allerdings widerlegt die jüngste Entdeckung von vier intensiven Sternentstehungsereignissen in Terzan 5 Szenarien, die von externen Faktoren abhängen. Stattdessen untermauert es die Theorie, dass Terzan 5 mit einer Masse, die etwa zwei Millionen Mal so groß ist wie die der Sonne, kontinuierlich Sterne nur aus seinem eigenen Material erzeugt hat.
Professor Francesco R. Ferraro von der Universität Bologna und Mitautor der Studie berichtete, dass ähnliche Forschungen in weiteren 40 bis 50 Kugelsternhaufen im galaktischen Bulge durchgeführt werden. Es wird erwartet, dass das Webb-Weltraumteleskop, das für diese neue Methodik von grundlegender Bedeutung ist, weiterhin entscheidende Erkenntnisse zum Verständnis der Entstehung der zentralen Ausbuchtung der Milchstraße liefern wird.
