22.02.2010

Magnetfelder 'mästen' Sternen-Embryonen mit Materie

Starke Magnetfelder spielen bei der Geburt massereicher Sterne anscheinend eine wichtige Rolle.

Starke Magnetfelder spielen bei der Geburt massereicher Sterne anscheinend eine wichtige Rolle.

Bei der Geburt massereicher Sterne scheinen starke Magnetfelder eine wichtigere Rolle zu spielen als bislang vermutet. Das zeigt eine Studie der Universität Bonn und des niederländischen JIVE-Instituts. Demnach sorgen die Magnetfelder anscheinend dafür, dass die Sternen-Embryonen stetig mit Materie versorgt werden.

Abb.: Künstlerische Darstellung des Magnetfeldes um den jungen massereichen Stern Cepheus A HW2 (Bild: Tobias Maercker)

Als "massereich" bezeichnet man Sterne, die mehr als das achtfache der Sonne wiegen. Sie sind relativ selten, beeinflussen aber aufgrund der starken Strahlungsfelder, die von ihnen ausgehen, die Entwicklung des Universums immens. So sorgen sie für die Entstehung anderer Sterne und Planeten. Ohne massereiche Sterne gäbe es zudem keine schweren Elemente wie Eisen und wohl auch kein Leben.

Bis heute versteht man allerdings noch nicht, wie derartige Himmelskörper überhaupt entstehen können. Gerade die Frage, welche Rolle Magnetkräfte dabei spielen, ist noch immer Thema hitziger Debatten. "Man weiß zwar, dass derartige Kräfte bei der Bildung leichterer Sterne am Werk sind", erklärt Wouter Vlemmings vom Argelander-Institut für Astronomie der Uni Bonn. "Bei massereichen Sternen hat man dafür bislang jedoch keinerlei Anhaltspunkte gefunden."

Bisher zumindest. Vlemmings und seine niederländischen Kollegen haben nun nämlich eine 2.300 Lichtjahre entfernte Region namens Cepheus A genauer unter die Lupe genommen. Cepheus A ist eine der Geburtskliniken des Universums: Hier kommen regelmäßig neue Sterne zur Welt. Darunter ist auch der "Sternenembryo" Cepheus A HW2, der nach Berechnungen zu einem massereichen Stern heranwachsen wird.

Die Astronomen konnten mit Hilfe einer neuen Methode erstmals eine Art 3D-Karte des Magnetfeldes um Cepheus A HW2 erstellen. Dabei zeigte sich, dass dieses Feld erstaunlich regelmäßig und stark ist. Wahrscheinlich kontrolliert es, wie Materie von einer Scheibe aus Gas und Staub um Cepheus A HW2 zum wachsenden Sternenembryo gelangt. Das Feld versorgt das Sternenkind also gewissermaßen mit ausreichend Nahrung, so dass aus ihm ein massereicher Stern werden kann. "Unsere Ergebnisse legen nahe, dass bei der Entstehung massereicher und kleiner Sterne ähnliche Prozesse ablaufen", sagt Huib Jan van Langevelde, Direktor des Joint Institute for VLBI in Europe (JIVE).

Ein Teil der Materie um den Sternenembryo fungiert als ein so genannter "Maser": Sie verstärkt Mikrowellenstrahlung, die beispielsweise von Methanol-Molekülen ausgeht - ganz ähnlich, wie es Laser mit Licht tun. Methanol ist der am einfachsten gebaute Alkohol und kommt in großen Mengen in der Umgebung von Cepheus A HW2 vor. Starke Magnetfelder hinterlassen in dieser Mikrowellenstrahlung eine Art Fingerabdruck. Dieser ist zwar sehr klein; durch den Verstärkungs-Effekt des Masers lässt er sich aber dennoch messen. Auf diese Weise konnten die Forscher Rückschlüsse auf die Struktur des Magnetfeldes ziehen.

Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn


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