Kugelsternhaufen: Was ist das? Eine Definition

Kugelsternhaufen, bestehend aus einigen hunderttausend Sternen, befinden sich in einer Kugel mit einem Durchmesser von höchstens einigen hundert Lichtjahren. Sie sind sehr dichte Ansammlungen von kugelförmigen Sternen, die um die Kerne von Galaxien kreisen. Sie spielen in der Astronomie eine entscheidende Rolle, als Harlow Shapley ab 1914 damit begann, die um die Milchstraße kreisenden Kugelsternhaufen zu nutzen, um die Größe der Galaxie und die Position der Sonne in ihr zu bestimmen. 1918 gelangte er schließlich zu dem gewünschten Ergebnis.  

Im Fall der Milchstraße sind mittlerweile 158 Kugelsternhaufen bekannt, aber es ist wahrscheinlich, dass es 10- bis 20-mal so viele gibt. Es ist bekannt, dass sie überwiegend aus Sternen bestehen, die mindestens 10 Milliarden Jahre alt sind und eine ähnliche Entwicklungsstufe erreicht haben. Da sie arm an Metallen sind, d. h. im Jargon der Astrophysiker an Elementen, die schwerer sind als Wasserstoff und Helium, müssen diese Sterne zur gleichen Zeit entstanden sein und sind Zeitgenossen der ältesten Sterne in der Galaxis. Einer der bekanntesten Kugelsternhaufen ist der Herkules (M13), zu dem 1974 die berühmte Botschaft von Arecibo gesendet wurde.

In groben Zügen sind die Schritte der Galaxienbildung im Universum bekannt, aber es gibt Varianten im Detail und in den Beobachtungen, die zeigen, dass vieles noch unverstanden ist. Es werden mehrere genauere Szenarien untersucht, unter anderem durch numerische Simulationen wie die von MareNostrum.

Es scheint jedoch klar zu sein, dass sich die Kugelsternhaufen der Galaxien sehr früh in der Geschichte des beobachtbaren Universums aus Überdichten in den primitiven Wasserstoff- und Heliumgaswolken gebildet haben, genau wie die ersten Galaxien vor mehr als 13 Milliarden Jahren. Man kann also davon ausgehen, dass sie in gewisser Weise Fossilien aus dieser frühen Zeit sind. Im Gegensatz zu Galaxien, die zahlreiche Kollisionen und Verschmelzungen erlebten und zusätzlich eine bedeutende chemische Entwicklung durchliefen, die von Supernovaexplosionen dominiert wurde, müssen Kugelsternhaufen eine viel besser lesbare Erinnerung an die Entstehung der Galaxien bewahren.

Redaktion: Futura.

Titelbild: © ESO, J. Emerson, Vista, Cambridge Astronomical Survey Unit -Dieser wunderschöne Blick auf den Kugelsternhaufen Messier 55 im Sternbild Schütze wurde im Infrarotlicht mit dem VISTA-Teleskop für Durchmusterungen des Universums am Paranal-Observatorium der ESO in Chile aufgenommen. Der große Ball aus alten Sternen ist etwa 17.000 Lichtjahre von der Erde entfernt