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Projekt
Der Ursprung von massereichen, schnellen Sternen im Halo
Antragsteller
Professor Dr. Ulrich Heber; Dr. Andreas Irrgang
Fachliche Zuordnung
Astrophysik und Astronomie
Förderung
Förderung von 2017 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 386788844
Zwölf Jahre nach ihrer zufälligen Entdeckung im Jahr 2005 sind hyper-velocity Sterne (HVSs) immer noch ein brandaktuelles Forschungsthema und das Interesse an ihnen wird in der "Gaia Ära" sicherlich noch deutlich steigen. Wie ihr Name schon andeutet, bewegen sich diese späten B-Sterne mit sehr hohen Geschwindigkeiten durch unsere Galaxis. Viele von ihnen sind dabei sogar nicht einmal mehr gravitativ an unsere Milchstraße gebunden. Ursprünglich wurde die dynamische Wechselwirkung mit dem supermassiven schwarzen Loch im Zentrum unserer Galaxis als die einzige Möglichkeit angesehen, Sterne auf so hohe Geschwindigkeiten zu beschleunigen. Zweifel an dieser Theorie kamen allerdings auf, als immer mehr sehr schnelle Sterne gefunden wurden, die nicht aus dem galaktischen Zentrum stammen konnten. Dabei handelt es sich um Extremfälle einer wohl bekannten Gruppe von kinematisch auffälligen Sternen, den sogenannten Runaway Sternen. Diese können durch dynamische Wechselwirkungen in Sternhaufen oder durch eine Supernovaexplosion, die ein Doppelsternsystem zerreißt, aus ihrer ursprünglichen Umgebung geworfen werden. Ein extragalaktischer Ursprung aus der Großen Magellanschen Wolke oder zerriebener Zwerggalaxien wird auch für möglich gehalten. Im Laufe der letzten Jahren haben wir gezeigt, dass das Phänomen der Runaway Sterne und das der HVSs eng miteinander verknüpft ist. Man muss also beide Gruppen zusammen studieren um sie zu verstehen. Als Konsequenz daraus hatten wir unsere Forschungsprojekte bezüglich sehr schneller Sterne deutlich breiter aufgestellt. Dieses Projektes fokussiert sich nun darauf den Ursprung und die Natur von massereichen Runaway Sternen und HVSs aufzuklären. Dazu ist eine Kombination aus quantitativer spektroskopischer als auch astrometrischer/kinematischer Analyse erforderlich. Unsere großen Fortschritte bei der Untersuchung von Spektren, sowohl im Hinblick auf die Analysetechniken als auch auf die Modellatmosphären selbst, werden wir auf qualitativ hochwertige optische Spektren, die uns teilweise schon vorliegen, anwenden. Die astrometrischen Daten von Gaia werden das Rückgrat dieses Projektes bilden. Damit können wir die Massenverteilung innerhalb der Milchstraße viel besser modellieren und die Trajektorien der Sterne zu ihrem Ursprungsort zurückverfolgen. Außerdem wird Gaia auch ein vollständiges Sample von Hochgeschwindigkeitssternen liefern, mit dem Theorien über deren Entstehung getestet werden können. Die Kombination aus chemischen Häufigkeitsmustern und astrometrischen Informationen von Gaia wird es ferner erlauben, die Ursprungsorte und die Ejektionsmechanismen eindeutig zu identifizieren.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen
Internationaler Bezug
Niederlande, Österreich, USA
