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Milchstraße: Sonnensystem könnte Folge galaktischer Kollision sein

Unser Sonnensystem könnte das Resultat einer Kollision zwischen unserer Galaxis, der Milchstraße, und einer Zwerggalaxie namens Sagittarius sein. Das zeigen Daten der ESA-Mission Gaia.
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Neue Sterne in der Milchstraße – darunter auch unsere Sonne – wurden wahrscheinlich als Folge von wiederkehrenden Zusammenstößen mit der benachbarten Galaxie Sagittarius geboren, wie ein nun in »Nature Astronomy« veröffentlichter Artikel nahelegt. Die galaktischen Crashs führten offenbar zu umfangreichen Sternentstehungsphasen, von denen eine ungefähr mit dem Zeitpunkt der Entstehung der Sonne vor etwa 4,7 Milliarden Jahren zusammenfiel. Das zeigt eine Analyse der Daten, die mit dem Astrometriesatelliten Gaia der European Space Agency (ESA) aufgezeichnet wurden.

Sagittarius ist eine so genannte Zwerggalaxie mit einer rund 10 000-mal geringeren Masse als unsere Heimatgalaxie. Sie wurde in den 1990er Jahren entdeckt und umläuft das Milchstraßenzentrum in einem fast polaren Orbit senkrecht zur galaktischen Scheibe. Frühere Studien legten bereits nahe, dass Sagittarius durch die gravitative Wechselwirkung mit der Milchstraße einen entscheidenden Einfluss darauf hat, wie sich die Sterne in unserer Heimatgalaxie bewegen. Modellierungen zeigten außerdem, dass Sagittarius offenbar bereits dreimal der Milchstraße zu nahe kam, durch ihre Anziehungskraft eingefangen wurde und gewissermaßen durch sie hindurchrauschte. Zu solchen Kollisionen kam es vermutlich vor etwa fünf bis sechs Milliarden Jahren, dann vor rund zwei Milliarden Jahren und schließlich vor einer Milliarde Jahre (siehe Abbildung).

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Sternentstehung durch Kollision der Galaxie Sagittarius mit der Milchstraße | Die Zwerggalaxie Sagittarius umkreist die Milchstraße seit Milliarden von Jahren. Als ihre Umlaufbahn um die 10 000 massereichere Milchstraße allmählich enger wurde, kollidierte sie mit der Scheibe unserer Galaxie. Die drei bekannten Kollisionen zwischen Schütze und Milchstraße haben einer neuen Studie zufolge große Sternentstehungsepisoden ausgelöst, von denen eine zur Entstehung des Sonnensystems geführt haben könnte.

In den Gaia-Daten untersuchten die Forscher nun Helligkeit, Entfernung und Farbe von dutzenden Millionen Sternen innerhalb einer Sphäre von etwa 6500 Lichtjahren um die Sonne. Damit ließ sich das Alter dieser vergleichsweise nahen Sterne abschätzen. Die Astronomen fanden drei Episoden, während denen vermehrt Sterne entstanden sein müssen: vor 5,7 Milliarden, 1,9 Milliarden und vor 1 Milliarde Jahren. Diese Zeitpunkte stimmen relativ gut mit denjenigen überein, an denen Sagittarius vermutlich die Scheibe der Milchstraße durchstieß.

»Plötzlich fällt Sagittarius hinein und stört das Gleichgewicht, wodurch all das zuvor noch unbewegte Gas und der Staub im Inneren der größeren Galaxis wie Wellen auf dem Wasser herumschwappen«, erklärt Tomás Ruiz-Lara, Astrophysiker am Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) auf Teneriffa, Spanien, und Hauptautor der Studie. Das könnte dazu geführt haben, dass Gas- und Staubwolken kollabierten und so neue Sterne entstanden sind. Es ist also möglich, dass die Sonne samt ihrer Planeten nicht existieren würden, wenn Sagittarius nicht mit der Milchstraße kollidiert wäre, glauben die Forscher. Zudem stieß die Studie auf einen derzeit anhaltenden aktuellen Sternentstehungsschub, was darauf hindeutet, dass Sagittarius die Scheibe unserer Heimatgalaxie erst in den letzten paar hundert Millionen Jahren erneut durchquert hat und ihr derzeit noch sehr nahe ist.

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