Stellare Rückkopplung

RCW 120 ist eine Wolke aus Gas und Staub in etwa 4300 Licht­jahren Entfernung. Ein inter­natio­nales Team konnte jetzt das Alter von RCW 120 auf weniger als 150.000 Jahre eingrenzen, was sehr jung für einen solchen Nebel ist. Die Unter­suchungen ergaben, dass die stellare Rück­kopplung – ein Prozess, bei dem Sterne Energie zurück in ihre Umgebung abgeben – die Stern­bildung in der Umgebung positiv beeinflusst. Diese Erkenntnisse können Aufschluss über die hohe Rate an Stern­ent­stehungen im frühen Stadium unseres Universums geben.

Das Forschungsteam untersuchte den Nebel auf der fliegenden Sternwarte SOFIA – einer umgebauten Boeing 747 – um die Auswirkungen der stellaren Rück­kopplung zu analysieren. RCW 120 ist ein Emissions­nebel, der Licht in verschiedenen Wellen­längen abstrahlt. Etwa sieben Licht­jahre vom Zentrum von RCW 120 entfernt liegt der Rand der Wolke, wo sich eine Fülle von Sternen bildet. Um zu verstehen, wie all diese Sterne entstehen, muss man tief in den Nebel eindringen: RCW 120 hat einen jungen, masse­reichen Stern in seinem Zentrum, der starke Sternwinde erzeugt.

Die Sternwinde dieses Sterns ähneln denen unserer Sonne – sie schleudern Material von ihrer Ober­fläche ins All. Dieser Sternwind komprimiert die umgebenden Gaswolken. Die Energie, die dem Nebel zugeführt wird, löst die Bildung neuer Sterne in den Wolken aus. Die Anwesenheit des masse­reichen Zentral­sterns wirkt sich also positiv auf die zukünftige Stern­ent­stehung aus.

„Wir haben mit unseren Beobachtungen heraus­ge­funden, dass RCW 120 mit 15 Kilometern pro Sekunde expandiert, was für einen Nebel unglaublich schnell ist. Aus dieser Expansions­geschwin­dig­keit konnten wir eine Alters­grenze für die Wolke ableiten und fanden heraus, dass RCW 120 viel jünger ist als bisher angenommen“, erklärt Nicola Schneider von der Uni Köln. Mit dieser Alters­schätzung konnten die Wissen­schaftler wiederum auf die Zeit schließen, die die Stern­ent­stehung am Rande des Nebels brauchte, um nach der Entstehung des Zentral­sterns in Gang zu kommen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass positive Rück­kopplungs­prozesse auf sehr kurzen Zeit­skalen auftreten, und dass diese Mechanismen für die hohen Stern­ent­stehungs­raten verant­wort­lich sein könnten, die in der Früh­phase des Universums auftraten.

Für die Zukunft hofft das Team, diese Art der Analyse auf die Unter­suchung weiterer Stern­ent­stehungs­gebiete aus­zu­weiten. „Die anderen Regionen, die wir unter­suchen, befinden sich in unter­schied­lichen Entwick­lungs­stadien und haben unter­schied­liche Morpho­logien. Einige haben viele masse­reiche Sterne, in ihrem Zentrum. Im Gegen­satz dazu hat RCW 120 nur einen“, so Schneider. „Mit diesen Infor­ma­tionen können wir fest­stellen, welche Prozesse die ausge­löste Stern­ent­stehung haupt­sächlich antreiben und wie sich diese Prozesse zwischen den ver­schiedenen Stern­ent­stehungs­gebieten unter­scheiden.“

U. Köln / RK

Weitere Infos

• Originalveröffentlichung
  M. Luisi et al.: Stellar feedback and triggered star formation in the prototypical bubble RCW 120, Sci. Adv. 7, eabe9511 (2021); DOI: 10.1126/sciadv.abe9511
• KOSMA Gro https://astro.uni-koeln.de/observational-astrophysics/kosmaup, Observational Astrophysics, Institut für Astrophysik, Universität zu Köln