Sternhaufen

Omega Centauri im Kentaur, auch unter seiner Katalognummer NGC 5139 bekannt, ist mit einer scheinbaren visuellen Helligkeit von 5,3 mag der hellste Kugelsternhaufen des Himmels. Bereits mit bloßen Augen ist er als Nebelfleckchen erkennbar. Ohne die nicht-stellare Natur des Objekts zu ahnen, listete Ptolemäus es als Stern in seinem Katalog, dem Almagest. Johann Bayer, der in seiner 1603 erschienenen „Uranometria“ die hellsten Sterne mit griechischen Buchstaben bezeichnete, ordnete ihm den Buchstaben Omega zu. Erst der britische Astronom Edmund Halley (1656 – 1741), der von der Atlantikinsel St. Helena beobachtete, entdeckte dieses Objekt im Jahr 1677 neu für die europäische Wissenschaft und listete es als einen von neu gefundenen „hellen Flecken“ (wörtlich: „luminous spots or patches“).

Es dauerte allerdings noch bis zum Jahr 1826, bis der schottische Astronom James Dunlop (1793 – 1848) Omega Centauri als Kugelsternhaufen erkannte, wobei er allerdings noch die damals übliche allgemeine Bezeichnung „Nebel“ verwendete. In seinem „Catalogue of nebulae and clusters of stars in the southern hemisphere“ beschrieb Dunlop das Objekt als Nummer 440 wie folgt: „ω Centauri ist ein schöner, großer, heller, runder Nebel mit einem Durchmesser von etwa 10′ oder 12′, der bis zum Zentrum leicht auflösbar ist; er ist eine schöne Kugel aus Sternen, die sehr allmählich und mäßig zum Zentrum hin verdichtet sind; die vorangehenden und nachfolgenden Sterne sind eher verstreut, und die größte Verdichtung befindet sich eher nördlich des Zentrums; die Sterne sind von ziemlich einheitlicher Helligkeit und von weißer Farbe. Dies ist der größte helle Nebel auf der südlichen Hemisphäre.“

Erscheinungsbild und Eigenschaften

Omega Centauri ist nicht nur der hellste Kugelsternhaufen an unserem Himmel, sondern auch der größte und massereichste in unserer Galaxis. Er enthält schätzungsweise 10 Millionen Sterne. Gemäß der Angaben in einer an der University of Queensland geführten Datenbank von Kugelsternhaufen konzentriert sich die Hälfte der Gesamtmasse auf einen Winkeldurchmesser von 13 Bogenminuten. was bei einer Entfernung von 17 300 Lichtjahren einem Raumbereich von 65 Lichtjahren Durchmesser entspricht. In diesem Volumen befindet sich die Masse von 1,8 Millionen Sonnen.

Mit einem Fernglas erscheint der Kugelsternhaufen als diffuser, runder Fleck. Einzelsterne lassen sich erst mit einem Teleskop erkennen. Der wahrnehmbare Durchmesser des Kugelsternhaufens hängt von der Öffnung des Teleskops ab. In kleineren Teleskopen wird man visuell nur den hellen Kernbereich von etwa 13 Bogenminuten Durchmesser erkennen können. Erst auf Fotografien, die mit Teleskopen langer Brennweite gewonnen wurden, sind auch einzelne Sterne im lockeren Außenbereich des Kugelsternhaufens sichtbar. Insgesamt nimmt Omega Centauri etwa die gleiche Fläche am Himmel ein wie unser Mond.

Nicht nur wegen seiner Größe und Masse nimmt Omega Centauri eine Sonderrolle unter den etwa 100 bekannten Kugelsternhaufen unseres Milchstraßensystems ein. Die Entdeckung von verschiedenen Sternpopulationen lässt auf eine komplexe Entstehungsgeschichte dieses Objekts schließen. Während in gewöhnlichen Kugelsternhaufen die Sterne ungefähr gleiches Alter haben und wenig schwere Elemente enthalten, also eine homogene Population bilden, gibt es in Omega Centauri deutliche Unterschiede im Alter und der chemischen Zusammensetzung. Über einen Zeitraum von sechs bis acht Milliarden Jahren müssen fast kontinuierlich Sterne entstanden sein, wobei es einen eindeutigen Zusammenhang zwischen Alter und chemischer Zusammensetzung gibt: Je jünger die Sterne, desto mehr schwere Elemente enthalten sie.

Ein solcher Zusammenhang ist eigentlich in Galaxien zu erwarten, in denen neue Sterngenerationen aus dem Gas entstehen, das von früheren Generationen bereits mit schweren Elementen wie Eisen angereichert wurde. Dadurch kam die Vermutung auf, dass Omega Centauri gar kein „echter“ Kugelsternhaufen ist, sondern der Rest einer Zwerggalaxie, die vor langer Zeit mit dem Milchstraßensystem verschmolzen ist und einen großen Teil ihres Sterneninventars an dieses abgegeben hat.

Dazu passt die Entdeckung eines langen Gezeitenschweifs, der sich bis in einen Winkelabstand von 28° vom Sternhaufen erstreckt. Möglich geworden war diese Entdeckung durch den Datensatz des Astrometrie-Satelliten Gaia, der präzise Entfernungen und Bewegungen von mehr als einer Milliarde Sternen in unserer Galaxis geliefert hat. Der Auflösungsprozess von Omega Centauri ist wohl schon seit mindestens fünf Milliarden Jahren in Gang.