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 Sternhaufen-
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Die Astronomen unterscheiden zwei Arten von Sternhaufen, das
sind die Offenen Sternhaufen sowie die Kugelsternhaufen. Bei
beiden liegt eine größere Anzahl von Sonnen vor, die
sich zu ähnlicher Zeit an einem ähnlichem Ort gebildet
haben. Ihr wesentlicher Unterschied liegt in der Anzahl der
Sterne und vor allen Dingen in der durch Gravitation bedingten
Bindung der Sterne untereinander.
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Offene Sternhaufen
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Sie stellen, gemessen an der Anzahl der Sterne in
Kugelsternhaufen, mit einigen zehn bis zu einigen hundert Sonnen
relativ schüttere Ansammlungen dar. Die Sonnen eines
Offenen Sternhaufens bildeten sich in einer gemeinsamen
Nebelwolke und das Alter ihrer Mitglieder ist damit auf einen
engen Zeitraum begrenzt. Da der Vorgang der Neubildung von
Sternen im Weltall nicht abgeschlossen ist, gibt es astronomisch
alte, wie sehr junge offene Sternhaufen. Die einzelnen Sonnen
sind bei diesen Sternansammlungen genügend weit voneinander
entfernt, so dass Bindungen durch die Schwerkraft zwischen den
Sonnen geringfügig sind. Sie können zwar eine
gemeinsame Vorzugsrichtung bei ihrer Wanderschaft durch eine
Galaxie besitzen, die einzelnen Mitglieder sind dabei aber frei,
eigene Bahnen, je nach Ausgangsimpuls bei der Entstehung, oder
durch die Begegnung mit anderen Sternen zu nehmen.
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Kugelsternhaufen
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Im Jahr 2006 sind im Bereich der Milchstrasse etwa 150
Kugelsternhaufen bekannt. Sie befinden sich in deren Halo, einer
kugelartigen Hülle um den Bereich des galaktischen
Zentrums.
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Auch bei den Kugelsternhaufen besitzen die Mitgliedssonnen ein
ähnliches Alter und sind somit zu einer ähnlichen Zeit
entstanden. Allerdings besitzen sie untereinander eine starke
durch Massenanziehungskräfte hervorgerufene Bindung. Das
bedeutet, die Sterne ziehen sich gegenseitig an und nur die
Dynamik ihrer Bewegungen verhindert, dass alle Sterne einen
grossen 'Klumpen' bilden. Die Anzahl der Mitglieder eines
Kugelsternhaufens beträgt einige hunderttausend bis hin zu
einigen Millionen Sonnen. Die Dichte der Sterne wird zum Zentrum
des Kugelsternhaufens hin immer größer und kann hier
einige hundert Sterne pro Kubiklichtjahr betragen. Dabei ist es
verwunderlich, dass Zusammenstöße zwischen den
einzelnen Sternen relativ selten vorkommen. Die Astronomen
sprechen von einem Zusammenstoß alle 10.000 Jahre.
Vermutlich entstehen hierbei die sogenannten blue straggler
Sterne (blaue Nachzügler-Sterne), die durch ihr blaues
Licht ein jüngeres Alter vorgaukeln, als es die anderen
Sterne des Sternhaufens besitzen. Man vermutet, dass sie durch
den Zusammenstoß und die Verschmelzung zweier Sterne
entstehen. Durch die Vergrößerung der Masse und dem
daraus resultierenden, erhöhten Druck, könnte der
gemeinsame Brennstoffvorrat wieder eine Zeit lang, wie bei einem
jungen Stern, fusionieren. Dass es sich tatsächlich um
junge Sterne handelt glaubt man nicht, da interstellares
Wasserstoffgas in den Kugelsternhaufen unserer Milchstraße
kaum noch vorkommt.
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Das mittlere Alter der Sterne von Kugelsternhaufen innerhalb der
Milchstrasse ist hoch. Sie zählen mit typischerweise 10 bis
13 Milliarden Jahren zu den ältesten Sternen unserer
Galaxie. Damit sind sie etwa halb so alt wie das Universum
selber und nur um wenige Jahre jünger als die Milchstrasse.
Sie müssen also mit ihr entstanden sein. Um dieses Alter zu
erreichen, müssen die Sterne der Kugelsternhaufen im
Durchschnitt weniger Masse besitzen als die Sonne, denn große
Sterne brennen zu schnell nieder. Rote Riesensterne sind dem
entsprechend in Kugelsternhaufen selten anzutreffen. Aus diesem
Alter ist ebenfalls erklärbar, dass die Sterne der meisten
Kugelsternhaufen keine Spektrallinien von schweren Elementen
zeigen. Das ist einleuchtend wenn man weiß, dass schwere
Elemente, oder Metalle wie die Astronomen sagen, erst in großen
Sternen, aus dem Ur-Wasserstoff des Alls, 'erbrütet' werden
müssen. Erst nachdem diese Sterne durch eine
Supernovaexplosionen wieder vergangen sind, können
nachfolgende Sterne auch über diese Elemente verfügen.
Wegen ihres Alters, das fast dem der Milchstrasse entspricht,
kann es in den Kugelsternhaufen aber kaum vorhergehenden Sterne
gegeben haben.
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Allerdings gibt es von dieser Regel, auch bei den
Kugelsternhaufen der Milchstrasse, Ausnahmen. Mit der Erklärung
für die Herkunft dieser metallreichen Kugelsternhaufen, tun
sich die Astrophysiker schwer.
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Eine weiteres Beobachtungsresultat sagt aus, dass es in
Kugelsternhaufen auffallend mehr Röntgenquellen als in dem
Rest der Milchstrasse gibt. Solche Quellen entstehen wenn
Material zwischen zwei engen Sternen, oder von einem Stern zu
einem Neutronenstern oder einem Schwarzer Loch fließt.
Möglicherweise liegt der Grund für die Anzahl solcher
Strukturen ebenfalls in der Packungsdichte der Sterne.
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Im Bereich der Milchstrasse wurden bisher um die 150
Kugelsternhaufen gefunden. Sie umrunden die Galaxie nicht auf
der Hautebene sondern bilden mit ihren Umlaufbahnen eine
annähernd kugelförmige Hülle, ein Halo, um den
Kern der Galaxie. Ihre Abstände zum Mittelpunkt der
Milchstrasse sind dabei in der Regel nicht viel größer,
als die der Sonne zum galaktischen Zentrum. So müssen die
Kugelsternhaufen bei ihrer Umrundung der Milchstrasse auch immer
wieder die galaktische Ebene durchfliegen, wobei sie von den
Staubwolken dieser Ebene verdeckt werden. Es ist also
anzunehmen, dass es weitere Kugelsternhaufen im Raum um die
Milchstrasse gibt.
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Kugelsternhaufen anderer Galaxien müssen sich nicht an die
Spielregeln derer in der Milchstrasse halten. So hat man
inzwischen in elliptischen Galaxien, die regelmäßig
mehr Kugelsternhaufen beherbergen als Spiralgalaxien, auch
solche gefunden, die aus jungen Sternen bestehen. Diese sind
vermutlich bei der Kollision oder Verschmelzung der Galaxie mit
einer zweiten entstanden. Hierbei setzt in aller Regel eine
heftige Neubildung von Sternen ein, bei der, wie man nun weiß,
auch neue Kugelsternhaufen entstehen können.
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