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Schnellläufer (Astronomie)


Als Schnellläufer werden in der Astronomie einzelne Sterne mit einer großen Eigenbewegung bezeichnet.

Die Geschwindigkeiten der Sterne in der Nähe der Sonne können in zwei Gruppen aufgeteilt werden. Die eine Gruppe hat eine mittlere Geschwindigkeit von 15 km/s und die zweite Gruppe mit weniger Mitgliedern eine mittlere Geschwindigkeit von 40 km/s. Die Verteilung der beiden Gruppen überlagert sich, so dass erst bei einer Geschwindigkeit von mehr als 50 km/s ein Stern eindeutig den Schnellläufern zugeordnet werden kann[1].

Während die meisten Sterne annähernde Kreisbahnen um das galaktische Zentrum besitzen (die Sonne benötigt dafür rund 250 Millionen Jahre), haben Schnellläufer[2]

  • stark elliptische (langgestreckte) Bahnen,
  • die gegen die Sonnenbahn stark geneigt sind.
  • Ihre Geschwindigkeitskomponente in Richtung galaktischer Rotation (siehe Oort'sche Formel) ist meist geringer als die der Sonne, sodass sie im Allgemeinen hinter ihr zurückbleiben.
  • Sie gehören meist zur Sternpopulation II.

Ursache

Als Ursache für die hohen Relativgeschwindigkeiten der Schnellläufer werden zwei Ursachen angenommen:

  • Der Schnellläufer war Bestandteil eines Doppelsternsystem und der Begleiter ist in einer Supernova explodiert. Dabei wird das Doppelsternsystem zerstört.
  • Bei der dynamischen Interaktion zwischen Sternen und Doppelsternen in den Kernen von Sternhaufen nehmen die leichteren Sterne Gravitationsenergie auf und werden aus dem Haufen ausgestoßen.[3]

Beispiele

Schnellläufer in Sternhaufen

Schnellläufer im weiteren Sinne sind Sterne, die sich mit einer Geschwindigkeit bewegen, die knapp unterhalb der Grenze der Fluchtgeschwindigkeit des sie gravitativ bindenden Systems liegt. Diese Schnellläufer werden bei Zwerggalaxien und Kugelsternhaufen beobachtet und als Ursache der hohen Geschwindigkeit werden ebenfalls dynamische Wechselwirkungen zwischen einem Doppelsternsystemen und einem Einzelstern oder eine Interaktion zwischen einem Schwarzen Loch und einem Doppelsternsystem vermutet.[4]

Abgrenzung zu Hyperschnellläufer

Hyperschnellläufer erreichen Geschwindigkeiten, die ausreichen, um das Gravitationsfeld der Milchstraße zu verlassen. Ihre Geschwindigkeiten erreichen Werte von 300 bis 1.000 km/s. Alle Hyperschnellläufer scheinen aus dem Zentrum der Galaxie zu entstammen[5].

Feldsterne des Spektraltyps O

Feldsterne mit dem Spektraltyp O sind massive Sterne mit Massen von mehr als dem zehnfachen der Sonne und einer kurzen Lebensdauer von nur wenigen Millionen Jahren. Sie befinden sich außerhalb eines Sternhaufens oder einer OB-Sternassoziation und sind, solange es sich um keine Schnellläufer handelt, als Einzelsterne entstanden, da sie sich vom Ort ihrer Entstehung noch nicht weit genug entfernt haben können. Eine Untersuchung[6] zeigt dagegen, dass alle O-Feldsterne entweder eine hohe Radialgeschwindigkeit, eine hohe Eigenbewegung oder eine Schockfront des interstellaren Mediums in Bewegungsrichtung zeigen. Damit gehören wahrscheinlich alle frühen Feldsterne zu den Schnellläufern, wenn sie nicht am Ort ihrer Entstehung beobachtet werden.

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. Paula Benaglia, Ian R. Stevens, Cintia S. Peri: Runaway stars: their impact on the intestellar medium. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1307.2293v1 .
  2. Helmut Zimmermann: Lexikon der Astronomie. Spektrum-Verlag, Heidelberg 1999, ISBN 3-8274-0575-0, S. 313 ff., 359.
  3. Hagai B. Perets, Ladislav Subr: The properties of dynamically ejected runaway and hyper-runaway stars. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2012, arxiv:1202.2356v1 .
  4. Nora Lützgendorf, Alessia Gualandris, Markus Kissler-Patig, Karl Gebhardt, Holger Baumgardt, Eva Noyola, J. M. Diederik Kruijssen, Behrang Jalali, P. Tim de Zeeuw, Nadine Neumayer: High-velocity stars in the cores of globular clusters: The illustrative case of NGC 2808. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2012, arxiv:1205.4022 .
  5. Elena M. Rossi, Shiho Kobayashi, Re'em Sari: The Velocity Distribution of Hypervelocity Stars. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1307.1134v1 .
  6. V. V. Gvaramadze, C. Weidner, P. Kroupa, J. Pflamm-Altenburg: Field O stars: formed in situ or as runaways? In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2012, arxiv:1206.1596v1 .

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