{"id":20271,"date":"2012-02-24T09:05:59","date_gmt":"2012-02-24T08:05:59","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2012\/02\/24\/haben-hyperschnelle-sterne-hyperschnelle-planeten\/"},"modified":"2025-05-14T16:07:21","modified_gmt":"2025-05-14T14:07:21","slug":"haben-hyperschnelle-sterne-hyperschnelle-planeten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2012\/02\/24\/haben-hyperschnelle-sterne-hyperschnelle-planeten\/","title":{"rendered":"Haben hyperschnelle Sterne hyperschnelle Planeten?"},"content":{"rendered":"

Es gibt Sterne, die bewegen sich richtig schnell. So schnell, dass einfach nur „schnell“ als Beschreibung nicht ausreicht. So schnell, dass nicht einmal „superschnell“ eine ad\u00e4quate Bezeichnung darstellt. Es sind die hyperschnellen Sternen<\/i> („hypervelocity stars“). Ein Space Shuttle konnte pro Sekunde knapp 7 Kilometer zur\u00fcck legen. Die schnellste Raumsonde, die Menschen bis jetzt gebaut haben („New Horizons<\/a>„) bewegt sich mit etwa 16 Kilometern pro Sekunde. Die Erde saust mit fast 30 Kilometern pro Sekunde um die Sonne. Die Sonne wiederum hat gewaltige 250 km\/s drauf, mit denen sie um das Zentrum der Milchstra\u00dfe l\u00e4uft. Das ist aber immer noch langsam im Vergleich zu den hyperschnellen Sternen! Der Stern mit dem sch\u00f6nen Namen RX J0822-4300 bewegt sich mit unvorstellbaren 1300 km\/s! Ein anderer, SDSS J090744.99+024506.8, hat immerhin noch 850 km\/s drauf. Er tr\u00e4gt den passenden Spitznamen „The Outcast“<\/a>. Denn Sterne, die sich so schnell bewegen, sind nicht mehr an die Galaxie gebunden. Sie sind so schnell, dass auch die gesamte Anziehungskraft der Milchstra\u00dfe nicht reicht, sie festzuhalten. Die hyperschnellen Sterne werden irgendwann die Galaxis verlassen und alleine durch den intergalaktischen Raum ziehen. Aber was hat sie eigentlich so schnell gemacht?
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Unscheinbar, aber schnell: The Outcast (Bild: SDSS Collaboration<\/a>)<\/small><\/em><\/div>\n

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Sterne sind nicht von selbst so schnell. Die gewaltigen Geschwindigkeiten k\u00f6nnen sie nur erreichen, wenn sie von etwas „angeschubst“ werden. Und dieses Etwas muss verdammt viel Masse haben, damit es einen ganzen Stern so stark beschleunigen kann. Einen klaren Hinweis auf die Natur des Etwas bekommt man, wenn man die Bahn der hyperschnellen Sterne zur\u00fcckverfolgt. Sie bewegen sich alle direkt vom Zentrum der Milchstra\u00dfe fort. Das bedeutet, dass sie fr\u00fcher einmal in der N\u00e4he des Zentrums gewesen sein m\u00fcssen. Und dort befindet sich tats\u00e4chlich ein sehr massereiches Etwas: Das supermassereiche schwarze Loch, das sich im Zentrum jeder gro\u00dfen Galaxie befindet!<\/p>\n

Die Idee ist die folgende: Ein hyperschneller Stern hat sein Leben als Teil eines Doppelsternsystems begonnen. Die beiden Sterne sind irgendwann dem zentralen schwarzen Loch zu nahe gekommen. Einer der beiden Partner ist mit dem schwarzen Loch kollidiert. Der andere ist dann – so wie der Hammer, den ein Hammerwerfer pl\u00f6tzlich losgelassen hat – mit enormer Geschwindigkeit und zus\u00e4tzlich beschleunigt durch die Gravitationskraft des schwarzen Lochs, ins All hinaus geschleudert worden. Man sch\u00e4tzt, dass es in unserer Milchstra\u00dfe etwa 1000 von diesen hyperschnellen Sternen gibt. Entdeckt hat man aber erst 16 St\u00fcck.<\/p>\n

Auch wenn die hyperschnellen Sterne enorm selten sind, hat das Idan Ginsburg vom Darthmouth College in den USA und seine Kollegen nicht davon abgehalten, eine sehr spezielle Frage zu untersuchen<\/a>: Was passiert mit den Planeten, die vielleicht Teil des Doppelsternsystems sind, bei der Kollision mit dem schwarzen Loch? Werden sie auch mit wahnsinniger Geschwindigkeit durchs All geschleudert? Oder umkreisen sie weiter den frisch erschaffenen hyperschnellen Stern?<\/p>\n

Um diese Frage zu beantworten, haben Ginsburg und seine Kollegen viele Computersimulationen durchgef\u00fchrt. Sie haben enge Doppelsternsysteme betrachtet (die Sterne waren n\u00e4her bei einander als Erde und Sonne), die von einem bis vier Planeten umkreist wurden. Die Planeten umkreisen dabei jeweils einen<\/i> der Sterne in sehr engen Orbits. Danach wurde am Computer beobachtet, wie sich die Systeme verhalten, wenn sie dem supermassereichen schwarzen Loch begegnen. Die Astronomen haben vier F\u00e4lle unterschieden:<\/p>\n

    \n
  1. Der Planet wird von seinem Stern getrennt ebenfalls ins All geschleudert. Er ist nun ein hyperschneller Planet<\/i>.<\/li>\n
  2. Der Planet umkreist weiter seinen – nun hyperschnellen – Stern.<\/li>\n
  3. Der Planet kollidiert mit dem Stern.<\/li>\n
  4. Der Planet wird vom schwarzen Loch eingefangen.<\/li>\n<\/ol>\n\"i-4915670493ac64843961a265c5dec4a8-hvpdynamik-thumb-500x189.png\"<\/a><\/form>\n
    Ergebnisse der Simulationen. Links: Das Doppelsternsystem (blau) trifft auf das schwarze Loch (bei 0\/0). Ein Stern mit zwei Planeten rast davon (rot), der andere Stern (gr\u00fcn) und die anderen Planeten (schwarz) umkreisen das schwarze Loch. Rechts: Ein Stern (gr\u00fcn) umkreist das schwarze Loch; der zweite Stern (rot) wird ins All geschleudert und beh\u00e4lt zwei Planeten. Die anderen beiden Planeten (grau) werden vom System getrennt und ebenfalls davon geschleudert (Bild: Ginsburg et al, 2012<\/a>)<\/small><\/em><\/div>\n

    <\/p>\n

    Die Mehrheit der Planeten wird tats\u00e4chlich vom schwarzen Loch eingefangen. In 60 Prozent der F\u00e4lle wird mindestens ein Planet des Doppelsternsystems die Ann\u00e4herung nicht \u00fcberleben und beim schwarzen Loch verbleiben, es umkreisen und sp\u00e4ter vielleicht mit ihm kollidieren. Fall 2 und 3 kommen enorm selten vor. Nur 0,1 bis 1 Prozent aller Simulationen endeten mit einer Kollision zwischen Stern und Planet und nur in ein Prozent aller F\u00e4lle verblieb zumindest ein Planet bei seinem Stern. In den restlichen 40 Prozent der Simulationen wurde der Planet von seinem Stern getrennt und ins All geschleudert (bei den Planetensystemen mit 4 Sternen wird sogar in 70 bis 80 Prozent mindestens ein Planet ausgeworfen). Dieser Planet verst\u00e4rkt dann die gro\u00dfe Gruppe der vagabundierenden Planeten<\/a>. Von diesen nicht an Sterne gebundenen Planeten gibt es in unserer Milchstra\u00dfe ja ein paar Millionen…<\/p>\n

    Und bevor jemand fragt: Nein, wir m\u00fcssen keine Angst vor diesen hyperschnellen Planeten haben. Einmal, weil das All gro\u00df ist und die Chance einer Kollision zwischen so einem Planeten und der Erde<\/a> verschwindend gering. Und einmal, weil es so enorm wenige hyperschnelle Planeten gibt – wenn sie denn \u00fcberhaupt existieren! Ginsburg und seine Kollegen haben sich \u00fcbrigens sogar \u00fcberlegt, ob man Planeten dieser Art entdecken k\u00f6nnte. Bei denen, die frei durch die Milchstra\u00dfe fliegen, wird es schwer. Da bleibt nur die Gravitationslinsemethode (die ich hier<\/a> beschrieben habe) und da ist man im wesentlichen auf den Zufall angewiesen. Etwas besser sieht es bei den wenigen F\u00e4llen aus, in denen der Planet weiterhin den hyperschnellen Stern umkreist. Da seine Bahn sehr eng ist, ist die Chance gut, dass man einen Transit beobachtet; den Planet also von der Erde aus gesehen vor seinem Stern vor\u00fcberziehen sehen kann. Dadurch wird sein Licht in periodischen Abst\u00e4nden immer ein klein wenig schw\u00e4cher. Die Chancen, dass wir so viel Gl\u00fcck haben, und so ein seltsames Objekt tats\u00e4chlich entdecken sind zwar gering. Aber hey! Wenn<\/i> wir eines entdecken, dann k\u00f6nnen wir daraus verdammt viel lernen. Gerade die extremen Objekte sind die interessantesten. Bei ihnen kommen die normalen Theorien an ihre Grenzen und es besteht die Chance, etwas Neues zu entdecken!\"\"<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Es gibt Sterne, die bewegen sich richtig schnell. So schnell, dass einfach nur „schnell“ als Beschreibung nicht ausreicht. So schnell, dass nicht einmal „superschnell“ eine ad\u00e4quate Bezeichnung darstellt. Es sind die hyperschnellen Sternen („hypervelocity stars“). Ein Space Shuttle konnte pro Sekunde knapp 7 Kilometer zur\u00fcck legen. Die schnellste Raumsonde, die Menschen bis jetzt gebaut haben […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":5753,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[11],"tags":[3427,3637,5859,66,7020,7059,218,450,12302,12674,13098,61,195,14139,452,14766],"class_list":["post-20271","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-naturwissenschaften","tag-computersimulation","tag-darthmouth-college","tag-geschwindigkeit","tag-himmelsmechanik","tag-hyperschneller-stern","tag-idan-ginsburg","tag-kollision","tag-milchstrasse","tag-researchblogging","tag-rx-j0822-4300","tag-sdss-j090744-99024506-8","tag-stern","tag-sterne","tag-supermassereiches-schwarzes-loch","tag-the-outcast","tag-transit"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20271","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=20271"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20271\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":20272,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20271\/revisions\/20272"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/5753"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20271"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20271"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20271"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}