Rezepte für die Sternentstehung
Umfangreiche Beobachtungen von Sternentstehungsgebieten liefern Einblick in komplexe Prozesse.
Ein internationales Forschungsteam hat im Projekt Almagal Beobachtungen von mehr als tausend „Sternfabriken“ ausgewertet, um den Ursprung und die Entstehung neuer Sterne besser zu verstehen. Bislang wurde in der Forschung hauptsächlich die spezifische Sternentstehung bestimmter Regionen analysiert. Die Daten des Almagal-Projekts ermöglichen es, die Diversität dieses Prozesses zu untersuchen. Sterne sind große Plasmakugeln – stellare Kernreaktoren, die Licht ins Universum bringen. Sie entstehen in riesigen Wolken aus Gas und Staub, die kollabieren und in kleinere Fragmente zerfallen. Wie dies tatsächlich geschieht, ist nicht vollständig geklärt. Die neue Übersichtsstudie, die Daten aus mehr als 1000 „stellaren Kinderstuben“ auswertet, soll dabei helfen, diese Frage zu beantworten.
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Die Wolken aus Gas und Staub, aus denen neue Sterne geboren werden, arbeiten wie industrielle Fabriken. Sie verwenden einfache Bausteine aus diesen Wolken – Wasserstoff, Helium und kleine Mengen schwererer Elemente –, um komplexere Teile wie Sterne und ihre Vorstufen herzustellen. Das Innenleben jeder „Fabrik“ und die Resultate können jedoch sehr unterschiedlich sein. Jede sternbildende Region kann verschieden schnell und mit sehr unterschiedlichen Strukturen arbeiten. Ihre „Produkte“, die Sterne, haben am Ende unterschiedliche Massen, Temperaturen und Zusammensetzungen. Diese Schwankungen haben die Astronomen angeregt sich zu fragen, was genau im Innern der Fabriken passiert und wie sich die Unterschiede erklären lassen.
Um die komplizierten und regional unterschiedlichen Prozesse bei der Sternentstehung zu verstehen, hat das Team von Almagal Daten aus so vielen Sternfabriken wie möglich aufgenommen und analysiert. Um allgemeine Rezepte der Sternentstehung zu entdecken, wollten sie die Mechanismen erforschen, die allen Arten von Sternfabriken zugrunde liegen. Kann man die Ergebnisse aus Studien einzelner Quellen verallgemeinern? In die Auswertung flossen detailreiche Beobachtungen aus rund 1000 Sternentstehungsgebieten ein, drei- bis viermal mehr für als alle bisherigen Studien zusammen.
„Nachdem die ersten Analyseergebnisse nun vorliegen, können wir erstmals statistisch relevante Studien durchführen, um zu verstehen, auf wie viele verschiedene Art und Weisen Sterne entstehen können, und wie ihre Umgebung diesen Prozess beeinflusst.“, sagt Peter Schilke vom Institut für Astrophysik der Universität zu Köln. „ Almagal stellt uns eine überwältigende Menge an Daten zur Verfügung, mit denen wir große Mengen von Protosterne im Detail betrachten können. Damit beginnt eine neue Ära der Präzisionsastrophysik durch Analyse ihrer molekularen Fingerabdrücke.” erklärt Beth Jones, Wissenschaftlerin am gleichen Institut, die für die Analyse der Temperaturen zuständig ist.
Almagal nutzt Beobachtungen des internationalen Radio-Observatoriums ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array). ALMA steht auf 5000 m Höhe in der Hochebene Chajnantor in der chilenischen Atacama-Wüste. Es beobachtet kein sichtbares Licht, sondern untersucht die Millimeter- und Submillimeter-Wellenlängen, die für das menschliche Auge unsichtbar sind. Dadurch ist ALMA prädestiniert, um kalte kosmische Objekte wie den Staub und das Gas von Sternfabriken zu beobachten, die nur bei diesen langen Wellenlängen leuchten. Da ALMA zudem das Licht verschiedener Antennen kombiniert, die viele Kilometer voneinander entfernt sind, kann es sehr feine Details erkennen. ALMA wird von einem Konsortium aus internationalen Instituten aus Europa (vertreten durch das European Southern Observatory ESO), Nordamerika (USA, Kanada) und Ostasien (Japan, Taiwan, Südkorea) betrieben.
U. Köln / DE
