Eine Leiste aus Sternen im Zentrum der Milchstraße wirkt überraschend jung.

Die Biographie unserer Heimatgalaxie könnte einige Überarbeitungen benötigen. Das liegt daran, dass eine stangenförmige Ansammlung von Sternen im Zentrum der Milchstraße anscheinend viel jünger ist als erwartet.

Die Stange ist ein prominentes Merkmal unserer Galaxie (SN: 6/25/21). Sie erstreckt sich über Tausende von Lichtjahren und verbindet die spiralförmigen Arme von Sternen in der Galaxie und lässt diese wie Bäche aus Wasser aussehen, die aus einem rotierenden Rasensprenger kommen. In Computersimulationen der Entwicklung der Milchstraße bildet sich die Stange tendenziell früh im etwa 13 Milliarden Jahre langen Leben der Galaxie. Aber das Alter und die Positionen der metallreichen Sterne legen nahe, dass die Stange erst vor einigen Milliarden Jahren fertig gebildet wurde, berichten Forscher. Die Studie, die am 28. November bei arXiv.org eingereicht wurde, ist in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics Letters in Druck.

"Diese metallreichen Sterne sind im Grunde wie Fossilien von alten Sternen, die die Geschichte unserer Heimatgalaxie erzählen", sagt Samir Nepal, ein Astrophysiker am Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam, Deutschland.

Sterne mit einem hohen Anteil an Metallelementen werden aus den Überresten von Sternen gebildet, die explodiert sind und die Metalle, die sie aus leichteren Elementen geschmiedet haben, ausgestoßen haben. Diese ausgestoßenen Metalle bereichern die Materialien im Kern von Galaxien wie der Milchstraße, weshalb eine neue Generation von metallreichen Sternen nur tief im Inneren von Galaxien entstehen kann. Die rotierende Stange im Zentrum der Milchstraße hat dann einige dieser Sterne in unserer Galaxie verstreut.

Unter Verwendung von Daten des Gaia-Raumteleskops der Europäischen Weltraumagentur rekonstruierten Nepal und Kollegen die Entwicklung der Milchstraßen-Stange durch ihren Einfluss auf die Verteilung metallreicher Sterne (SN: 5/9/18). Sie erschlossen die Geschichte der Stange, so wie man ableiten könnte, wo sich die Schlagmänner in einem Baseballspiel befinden, indem man den Flug der von ihnen geschlagenen Bälle betrachtet, auch wenn man die Home Plate nicht sehen kann.

Beim Verfolgen der Alter der metallreichen Sterne identifizierten die Forscher eine Sturzflut von Sternbildung im zentralen Teil der Galaxie, die vor etwa 3 Milliarden Jahren zum Erliegen kam. Der Rückgang scheint das Ende der Entwicklungsphase der Milchstraßen-Stange zu markieren, berichten die Forscher. Nach diesem Ausbruch nahm der Materialfluss in die Stange wahrscheinlich erheblich ab. Das deutet darauf hin, dass die Stange, die wir heute sehen, ein stabiles Merkmal ist, das etwa 10 Milliarden Jahre jünger ist als die Galaxie insgesamt.

Die neuen Erkenntnisse über die metallreichen Sterne "sind wie die Spitze des Eisbergs" an Daten, die vom Gaia-Teleskop kommen, sagt die Astrophysikerin Cristina Chiappini, ebenfalls am Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam. Wenn die überarbeitete Altersschätzung der Stange bestätigt wird, müssen zukünftige Modelle der Galaxienentwicklung berücksichtigen, warum die Stange so spät entwickelt wurde.

Die Studie hat weitreichendere Auswirkungen als nur die Korrektur der Geschichte unserer Galaxie, sagt Ortwin Gerhard, ein Astrophysiker am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching, Deutschland, der nicht an der Forschung beteiligt war. "Die Möglichkeit detaillierter Beobachtungen der Bewegungen und chemischen Häufigkeiten von Sternen in der Milchstraße, insbesondere basierend auf [Daten] des Gaia-Satelliten", sagt er, bedeutet, dass wir "erwarten können, etwas über die Entwicklung von Stangen [in anderen Galaxien] im Allgemeinen zu lernen, indem wir die Stange in der Milchstraße studieren".