Hobby-Astronomen entdecken ein Objekt, das eigentlich viel zu schnell für unsere Galaxie ist

Ein künstlerischer Versuch, das exotische Objekt CWISE J1249+3621 darzustellen. Mit bloßem Auge werden wir es wohl nie erblicken, dafür ist es zu weit weg und vor allem viel zu schnell. (Bildquelle: NASA, Unsplash)

Sie sind die Geisterfahrer des Universums: Sterne, die rasend schnell durch die Leere des Alls schießen. Sie folgen oft auch nicht der üblichen Umdrehungsrichtung um das supermassive schwarze Loch Sagittarius A Stern. Kosmische Unfälle haben sie auf eigene Flugbahnen katapultiert. In einem neuen Paper berichten Forscher von einem Exoten, einer ohnehin aufsehenerregenden Gruppe an Objekten: die der Hyperschnellläufer.

CWISE J1249+3621 ist vergleichsweise winzig, wahrscheinlich ein gescheiterter Stern, ein sogenannter brauner Zwerg. Er ist größer als jeder Gasriese, aber kommt nicht auf die nötige Masse, um eine Wasserstoff-Fusion zu zünden und dauerhaft aufrechtzuerhalten. Ein roter Zwergstern schafft das.

Bei der Neuentdeckung sind es aber sein Kurs und seine Geschwindigkeit, die aufhorchen lassen: Er könnte der Milchstraße entkommen und ins intergalaktische Medium vorstoßen.

Brauner Zwerg auf intergalaktischer Reise

Anhand der bisher gesammelten Daten können wir CWISE J1249+3621 folgendermaßen beschreiben:

• Position: 400 Lichtjahre von der Erde entfernt, damit ist er der erdnächste, bisher bekannte Hyperschnellläufer.
• Masse: 8 Prozent der Sonnenmasse oder 86-mal so schwer wie der Jupiter. Wahrscheinlich ist er ein brauner Zwergstern oder mit geringerer Wahrscheinlichkeit ein sehr kleiner roter Zwerg (via Stellarcatalog).
• Geschwindigkeit: Ungefähr 450 Kilometer pro Sekunde, das entspricht etwa 1,6 Millionen Kilometern pro Stunde. Zum Vergleich: Unser Sonnensystem umkreist mit etwa 220 Kilometern pro Sekunde das Zentrum der Milchstraße (Umlaufzeit: 240 Millionen Jahre, via DLR).

Flugbahn und Geschwindigkeit könnten dem Hyperschnelläufer ermöglichen, die Milchstraße zu verlassen. Zuvor durchquert er aber das galaktische Zentrum. Wenn er dort nicht an Tempo durch Interaktion mit anderen Körpern verliert, könnte er die galaktische Türschwelle am Rand übertreten. Denn seine Geschwindigkeit genügt eventuell, um die Gravitation der Milchstraße zu überwinden.

Einige Modelle deuten aber auch auf einen ausgedehnten Bogenflug hin. Er würde dann Milliarden Jahre später nach seinem Austritt zu einem erneuten Durchflug ansetzen – und vielleicht ein zweites Mal per Zufall in unserer kosmischen Nachbarschaft vorbeischauen.

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Was könnte CWISE J1249+3621 auf seine Reise geschickt haben?

Es gibt laut den Forschern mehrere Möglichkeiten, wie der braune Zwerg seine vielleicht zukünftig sogar intergalaktische Tour begann:

• Ausstoß aus seinem Ursprungssystem durch eine Supernova vom Typ 1a: Der braune Zwerg könnte früher der Begleiter eines weißen Zwerges gewesen sein. Dabei handelt es sich um eine Sternleiche.
  Der Sternrest könnte Masse von CWISE J1249+3621 abgezogen haben. Das Resultat wäre irgendwann die Zerstörung des weißen Zwerges gewesen. Sie hätte laut den Berechnungen genügend Kraft ausgeübt, um den heutigen Hyperschnelläufer derart beschleunigt wegzudrücken.
• Passage nahe zweier Schwarzer Löcher: Der heute rasende Stern könnte einem Paar schwarzer Löcher zu nahe gekommen sein. Gegen ihre turbulenten Schwerkraftfelder, die aus der kreisenden Annäherung beider resultieren, hätte er keine Chance gehabt.
• Zu nah an Sagittarius A Stern: Gleiches gelte, wenn er einst das supermassive schwarze Loch der Milchstraße eng passiert hat.

Als Herkunftsort kommt sogar das galaktische Zentrum selbst infrage. Da das Objekt nach aktueller Datenlage sehr alt zu sein scheint, ist es vielleicht auf dem Heimweg. Demnach könnte der braune Zwerg einst von dort fortgeschleudert worden sein, um später am Rande der Milchstraße per »Slingshot« quasi umzudrehen und Gas zu geben.

Dabei nutzt ein im Vergleich masseärmeres Objekt die Schwerkraft eines anderen, um zu beschleunigen. Es funktioniert wie ein Anlauf mit Greifen der Hände und anschließendem Wegschleudern. Der leichtere Partner bei diesem kosmischen Tanz fällt quasi in die Gravitationssenke (sinnbildlich hier die Hände) des Partners hinein.

Der Anflug endet mit einem begonnenen Umkreisen, aber das masseärmere Objekt ist zu schnell, um diesen Orbit zu halten. Es überschießt und fliegt wieder aus der Umlaufbahn. Danach entfernt es sich auf einem neuen Kurs, aber deutlich schneller als zuvor.

Raumsonden setzen regelmäßig auf diesen Trick, um den Rand des Sonnensystems schneller als per Raketentriebwerk möglich zu erreichen. Dabei sind es aber Planeten. Im Fall von CWISE J1249+362 kämen eher Schwarze Löcher oder Sterne in Betracht.

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Höchstwahrscheinlich reist der braune Zwerg seit Milliarden von Jahren durch seine Heimatgalaxie (via ARDAlpha).

Wenn er die Milchstraße schließlich verlässt, könnte CWISE J1249+362 die Reise durch das intergalaktische Medium schadlos überleben und seine Ankunft unverändert erleben. Denn rote Zwerge werden Hunderte Milliarden Jahre alt und braune Zwerge kühlen nur langsam ab, verglühen oder explodieren aber nie.