Die Plasmablasen der Milchstraße könnten die Sternentstehung verlangsamen

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Riesige Plasmablasen, die aus dem Zentrum der Milchstraße aufsteigen, könnten Fetzen aus der ganzen Galaxie enthalten – und darüber hinaus.

Ein neuer Blick auf Gaswolken in den Fermi-Blasen der Galaxie zeigt, dass die Wolken enthalten Sachen von der Sternenscheibe der Galaxie und aus einer mysteriösen anderen Quelle. Der Fund könnte Aufschluss darüber geben, wie Galaxien im Allgemeinen leben und sterben, berichten Astronomen am 18. Juli Naturastronomie.

Die Fermi-Blasen sind riesige Plasmaklumpen, Zehntausende von Lichtjahren groß, die sich zu beiden Seiten der galaktischen Scheibe der Milchstraße erstrecken. Als die Blasen 2010 entdeckt wurden, dachten Astronomen, sie könnten von neugeborenen Sternen (SN: 9.11.10). Heutzutage sind viele Astronomen stattdessen davon überzeugt, dass die Blasen von einem massiven, vor langer Zeit erfolgten Rülpsen aus dem supermassereichen Schwarzen Loch der Galaxie gesprengt worden sein könnten.

In den Jahren nach der Entdeckung entdeckten Astronomen auch Wolken aus relativ kühlem Gas, die hoch über der Sternenscheibe in den Blasen herumzufliegen scheinen. „Wir nennen sie Hochgeschwindigkeitswolken, weil wir nicht sehr gut darin sind, Dingen Namen zu geben“, sagt die Astrophysikerin Trisha Ashley vom Space Telescope Science Institute in Baltimore.

Wissenschaftler dachten, die Wolken seien aus der hellen Sternenscheibe der Milchstraße gerissen und weggeschleudert worden, als sich die Fermi-Blasen bildeten. Diese Annahme wurde verwendet, um Dinge wie das Alter der Blasen zu berechnen, die einen Hinweis auf ihre Herkunft geben könnten.

„Es ergab Sinn, es war eine logische Annahme“, sagt Ashley. „Aber niemand hatte jemals den Ursprung dieser Wolken getestet.“

Jetzt haben Ashley und Kollegen einen ersten Versuch unternommen, herauszufinden, woher die Wolken kommen – und eine überraschende Antwort gefunden.

Unter Verwendung neuer und archivierter Daten von mehreren Teleskopen maßen sie und ihr Team den Metallgehalt – die Häufigkeit aller Elemente, die schwerer als Helium sind – in 12 Hochgeschwindigkeitswolken, die sich in den Fermi-Blasen verschanzt haben. Dann verglichen die Forscher die Chemie der Wolken mit der von Sternen in der Scheibe der Milchstraße. Wenn die Wolken wirklich von der Scheibe kamen, müssten sie Metall enthalten wie die Sonne und andere Scheibensterne, sagt Ashley. Wenn nicht, sollten ihre Metallgehalte geringer sein.

Das Team fand ein breites Spektrum an Metallen in den Wolken, von weniger als einem Fünftel der Metalle der Sonne bis zu mehr als der Sonne. Das bedeutet, dass „diese Wolken sowohl aus der Scheibe der Milchstraße als auch aus dem Halo der Milchstraße stammen müssen“, sagt sie und bezieht sich auf die chaotische Wolke aus Gas und Staub, die die Galaxie umgibt und sie mit Treibstoff für neue Sterne versorgt (SN: 12.07.18). „Wir haben keine andere Erklärung gefunden.“

Wie diese Wolken überhaupt in den Halo gelangten, sei noch offen, sagt Jessica Werk, Astronomin an der University of Washington in Seattle, die nicht an der Studie beteiligt war.

„Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, wie diese Wolken erzeugt werden können, eine Reihe von Ursprüngen und eine Reihe von Schicksalen“, sagt sie. Die Wolken könnten von selbst im Halo kondensiert sein, oder sie könnten aus kleineren Galaxien gerissen worden sein, die von der Milchstraße ausgeschlachtet wurden, oder eine Reihe anderer Ursprungsgeschichten (SN: 24.07.02). „Dieser Zyklus ist im Allgemeinen ein sehr chaotischer Prozess.“

Diese Unordnung könnte dabei helfen, vorherzusagen, wie sich die Sternentstehung der Milchstraße in Zukunft verändern könnte. Kalte Gaswolken wie diese sind der Treibstoff für zukünftige Sternentstehung. Wenn diese Wolken im gasförmigen Halo der Milchstraße geboren wurden, aber von den Fermi-Blasen aufgewirbelt werden, anstatt in die Scheibe zu fallen, um Sterne zu bilden, könnte dies schließlich die Sternentstehungsfabriken der Milchstraße verlangsamen.

Aber wenn die Gaswolken am Ende neue Sterne bilden, könnte das bedeuten, dass die Milchstraße neue Sterne aus einer Vielzahl von kosmischen Quellen bildet.

„Letztendlich interessiert die Frage, wie die Milchstraße ihre Sternentstehung lange aufrechterhält?“ sagt Werk. „Das sagt dir, dass es nicht nur eine Sache ist.“

Das Studium dieser Blasen und Wolken kann Astronomen auch helfen, andere Galaxien zu verstehen.

„Wir können diese Dinge in anderen Galaxien sehen“, sagt Ashley. „Aber wir haben einen Platz in der ersten Reihe.“