Gammastrahlung von Terzan 5

Die Entdeckung aus Richtung des Kugelsternhaufens gibt den Astrophysikern aber Rätsel auf

22. Juni 2011

Terzan 5 überrascht einmal mehr die Forscher: Mit dem H.E.S.S.-Teleskopsystem in Namibia haben sie aus Richtung des Objekts hochenergetische Gammastrahlung empfangen – und damit erstmals einen Kugelsternhaufen als Ort einer Gammaquelle identifiziert. Sie befindet sich mit hoher Wahrscheinlichkeit in den Außenbereichen von Terzan 5. Neben dieser exzentrischen Lage gibt der genaue Ursprung der Strahlung noch Rätsel auf.

Der Kugelsternhaufen Terzan 5 (Bildmitte) im sichtbaren Licht und die Gammaquelle HESS J1747 – 248. Die Gammaintensität ist in Falschfarben von blau (niedrig) nach weiß (hoch) dargestellt. Der durchgezogene kleinere Kreis umfasst die Hälfte der Masse von Terzan 5. Dieser zentrale Bereich im Infrarotlicht ist rechts oben vergrößert gezeigt. Der gestrichelte größere Kreis gibt jene Ausdehnung von Terzan 5 an, innerhalb der die Sterne noch durch Gravitation an den Haufen gebunden sind.

Der Kugelsternhaufen Terzan 5 im Sternbild Schütze ist in mehrfacher Hinsicht bemerkenswert. Verborgen hinter galaktischen Staubwolken und daher sehr lichtschwach, wurde er erst im Jahr 1968 von Agop Terzan auf Fotoplatten der Sternwarte Haute Provence in Frankreich entdeckt. Etwa 150 bekannte Kugelsternhaufen – enge kugelförmige Ansammlungen von Tausenden Sternen, die gravitativ aneinander gebunden sind – umkreisen als Teil des galaktischen Halos wie ein riesiger kugelförmiger Schwarm das Zentrum unserer Milchstraße. Sie gehören zu deren ältesten Objekten.

Terzan 5 befindet sich innerhalb der zentralen Bereiche der Galaxis nur wenig oberhalb der galaktischen Ebene in knapp 20.000 Lichtjahren Entfernung zur Erde. An Sterndichte übertrifft er die übrigen Kugelsternhaufen deutlich und enthält zudem die größte Zahl von Millisekunden-Pulsaren – rasch rotierenden Neutronensternen, die vermutlich zu engen Doppelsternsystemen gehören.

Im Jahr 2009 wiesen Wissenschaftler nach, dass Terzan 5 zwei verschieden alte Populationen von Sternen umfasst, die eine etwa 12, die andere sechs Milliarden Jahre alt. Aufgrund dieser Eigenheiten vermuten die Forscher, dass der Kugelsternhaufen der Überrest einer Zwerggalaxie ist, die von unserer Galaxis eingefangen wurde.

Forscher des Heidelberger Max-Planck-Instituts für Kernphysik und 33 weiterer Institutionen der H.E.S.S.-Kollaboration haben nun eine neue Quelle (HESS J1747 – 248) sehr hochenergetischer Gammastrahlung entdeckt, die sich nahezu in derselben Richtung am Himmel befindet wie Terzan 5. Diese unmittelbare Nachbarschaft legt nahe, dass es sich tatsächlich um einen bisher unbekannten Teil des Kugelsternhaufens handelt, zumal die Wahrscheinlichkeit für eine zufällige Richtungsübereinstimmung anhand der Häufigkeit bekannter Gammaquellen unter 1:10.000 liegt.

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