Am Nachthimmel können wir unzählige Sterne sehen. Manche dieser leuchtenden Punkte entpuppen sich jedoch als Sternhaufen mit vielen tausend Sternen. Sie sind die größten Strukturen innerhalb unserer Galaxie. Für Astronomen sind sie eine bedeutende Fundgrube.

Wie Sternhaufen entstehen

Strukturen wie ein Cluster aus Tausenden oder gar Millionen von Sternen entstehen nicht aus dem Nichts. Im Gegenteil: Jene Sternhaufen, die wir teils mit bloßem Auge am Nachthimmel sehen können, entstehen durch einen besonderen Umstand.

Denn in den Weiten des Alls liegt zwischen Sternen, Planeten und Asteroiden nicht Nichts. Viele Molekularverbindungen schwirren durch den luftleeren Raum und sind an manchen Stellen teils so dicht gelagert, dass Wissenschaftler:innen von interstellaren Nebula sprechen.

Im Lateinischen als „Wolke“ bezeichnet, sind diese kosmischen Nebel die Geburtsstätten von Sternen. Sind die Molekülverbindung innerhalb der Staubwolke sehr eng beisammen, kann sich das Gemisch am Punkt seiner größten Dichte entzünden. Ein Stern ist geboren.

Ist die gravitative Kraft zwischen den Sterngeburten nicht groß genug, treiben die noch jungen Sterne in die Weiten des Alls. Besteht jedoch eine hohe Gravitation zwischen den neuen Sternen, bleiben sie in Gruppen zusammen.

Nebel Weltall
Der Pferdekopfnebel ist eine Wolke aus kaltem Gas und Staub. In solchen Nebeln ist die Entstehung von Sternhaufen wahrscheinlich. Credit: imago / StockTrek Images Credit: imago / StockTrek Images

Sternhaufen im galaktischen Maßstab

Galaxien zeichnen sich grob darin aus, dass sie aus einer unvorstellbar großen Anzahl aus Himmelskörpern bestehen, also aus Planeten, Monden, Sternen und Asteroiden. All das dreht sich meist in riesigen Scheiben durch das Universum.

Sternhaufen sind keine eigenen Galaxien, sondern lediglich ein Teil von ihnen. Der größte Unterschied besteht darin, dass sich die Sterne in solchen Clustern durch die Gravitation gegenseitig beeinflussen. Eine Galaxie wird jedoch durch eine weit größere Kraft zusammengehalten, die Astronomen bis heute vor Fragen stellt: Schwarze Materie.

Und noch etwas unterscheidet Sternhaufen von Galaxien. Die Sterne innerhalb von Clustern haben aufgrund ihrer Entstehungsgeschichte meist dasselbe Alter. So gibt es Sternhaufen die erste einige Hundertmillionen Jahre alt sind und solche, die bereits seit Milliarden Jahren existieren. Galaxien hingegen weisen Sterne jedes Alters und jeder Form auf.

Zwei Sternhaufen
Die zwei offenen Sternhaufen NGC 884 und NGC 869 bilden einen Doppel-Cluster im Sternbild Perseus. Credit: imago / StockTrek Images Credit: imago / StockTrek Images

Sternhaufen unterscheiden sich

Eine Ansammlung von Sternen muss nicht immer gleich aussehen. In manchen Fällen ist die Gravitation so gering, dass die Sterne nur lose miteinander verbunden sind und die Gruppe sich über Jahrmillionen auflösen kann. Andere Sternhaufen haben eine so enormen Dichte, dass Astronomen an der Existenz von Exoplaneten zwischen den Sternen zweifeln.

Kugelsternhaufen

Diese Sterngruppierungen entstanden in den frühen Jahren unseres Universums vor etwa zehn Milliarden Jahren. Allein in unserer Milchstraße soll es 150 von ihnen geben. Aus großer Entfernung können sie wie ein großer Stern schwach schimmern.

Bei näherer Betrachtung bestehen Kugelsternhaufen jedoch aus abertausenden sehr nah beieinander liegenden Sternen. Teils sind sie so eng beieinander, dass Astronomen die Existenz erdähnlicher Planeten in ihren Umlaufbahnen anzweifeln.So etwa beim dem Kugelsternhaufen Omega Centauri der laut Astronomen mehr als zehn Millionen Sterne beherbergt.

In Sternhaufen wie Omega Centauri brennen die ältesten Sterne des Universums. Weil es in der Frühzeit des Universums weniger schwere Elemente wie Eisen gegeben hat, brennen selbst größere Sterne als unsere Sonne bedeutend länger. Außerdem ist in solchen Clustern kaum noch Material übrig, damit neue Sterne entstehen könnten.

Omega Centauri
Omega Centauri oder NGC 5139 ist der hellste und größte Kugelsternhaufen in der Milchstraße. Credit: imago / StockTrek Credit: imago / StockTrek Images

Offene Sternhaufen

Im Gegensatz zu Kugelsternhaufen weisen diese Cluster eine geringere Dichte an Sternen auf. Sie sind weitaus jünger und tragen in sich noch genügend Material, damit sich neue Sterne weiterhin entzünden können. Die Ältesten offenen Sternhaufen sind gerade einmal eine Milliarde Jahre alt.

Astronomen bezeichnen sie auch als Galaktische Cluster, weil sie keine spezifische Form aufweisen und teils gigantische Ausmaße annehmen können. In ihnen schwirren lediglich ein paar hundert bis mehre tausend Sterne herum.

Einer der wohl bekanntesten offenen Sternhaufen sind die Plejaden. Dieses System verfügt über gerade einmal 800 bis 1.000 Sterne. Die sieben Hellsten von ihnen kannst du bereits mit bloßen Auge von der Erde aus beobachten.

Im Gegensatz zu Kugelsternhaufen sind die Sterne wie etwa im Plejaden-System mit 100 Millionen Jahren weitaus jünger. Weil sie bereits die schwereren Elemente wie Eisen aufweisen, werden diese Sterne auch wieder schnell erlöschen.

Mars und Plejaden
In dieser Aufnahme zieht unserer nächster Nachbar Mars am Sterncluster der Plejaden vorbei. Credit: imago / VWPics Credit: imago / VWPics

Stellare Ansammlungen

Und schließlich gibt es jene Gruppen, die es nicht zum Sternhaufen gebracht haben. Wenn sich nur einige Dutzend bis hundert Sterne versammeln, sprechen Wissenschaftler:innen von sogenannten stellaren Ansammlungen.

Sie wandern mit dem Universum mit, sind jedoch nicht durch Gravitationskräfte miteinander verbunden. Astronomen gehen davon aus, dass diese Sterne einst Teil offener Sternhaufen gewesen sind. Wegen der niedrigen Gravitation hätten sich diese Sterne eines Tages von den leuchtenden Clustern getrennt.

Quellen: starobserver.com, space.om, eigene Recherche

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