25.04.2018

Sterne, überall Sterne

Gaia-Daten weisen auf unterschiedlich dichte Gaswolken als Sternenstehungszonen hin.

Basierend auf den bisher veröffentlichten Daten aus der Gaia-Mission haben Forscher der Universität Heidelberg die Bedingungen der Stern­entstehung abgeleitet. Der Satellit Gaia vermisst die drei­dimensionalen Positionen und Bewegungen der Sterne in der Milch­straße in bisher nie erreichter Genauigkeit. Aus diesen Daten ermittelten Jacob Ward und Diederik Kruijssen die Positionen, Entfernungen und Geschwindig­keiten einer großen Anzahl von jungen, massiven Sternen innerhalb von 18 nahe­gelegenen losen Stern­ansammlungen. Dabei konnten die Wissenschaftler zeigen, dass es keinerlei Anhalts­punkte für eine Expansion dieser Ansammlungen gibt. Sie können daher nicht als dichtes Cluster entstanden und im Anschluss auf ihre heutige Ausdehnung expandiert sein.


Abb.: Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops der OB-Assoziation Cepheus OB4, eine der losen Gruppierungen von jungen Sternen, die Heidelberger Forscher untersucht haben. Die jungen Sterne sind in leuchtendem Blau zu sehen; das Gas und der Staub, die nach ihrer Entstehung zurückbleiben, sind in roten Farben und dunklen Schattierungen dargestellt. (Bild: Davide De Martin & the ESA/ESO/NASA Photoshop FITS Liberator)

Das seit langer Zeit vorherrschende Modell der Stern­entstehung besagt, dass Sterne vorwiegend in relativ dicht gepackten Stern­haufen, d.h. in Clustern, entstehen. Man spricht hier vom „mono­lithischen“ Modell der Stern­entstehung. Jede Ansammlung von jungen Sternen, die heute beobachtet werden kann, muss danach ihren Ursprung in einem oder auch mehreren deutlich dichteren Stern­haufen gehabt haben. Im Anschluss an die Entstehung der Sterne haben diese Cluster das verbleibende molekulare Gas ausgestoßen und konnten aufgrund des Verlusts an gravitativ bindender Masse expandieren. Auf diese Weise müssten sich die heute weniger dichten Ansammlungen von Sternen gebildet haben und noch viele Millionen Jahre lang deutliche Zeichen einer starken Expansion zeigen.

Die Ergebnisse ihrer Forschungen sind für Ward und Kruijssen ein deutlicher Hinweis darauf, dass das „mono­lithische“ Modell der Stern­entstehung in diesem Zusammen­hang nicht tragfähig ist. Die beiden Wissenschaftler favorisieren daher einen anderen Erklärungs­ansatz, nach dem sich die Geburt der Sterne nur in wenigen Fällen innerhalb eines dichten Clusters abspielt. Vielmehr bilden sich Sterne über aus­gedehnte molekulare Gas­wolken mit einem breiten Spektrum von Dichten. Mit diesem „hierarchischen“ Modell der Stern­entstehung lassen sich heutige Stern­haufen und Stern­ansammlungen unter­schiedlicher Dichte ohne weitere Expansion erklären.

Mit der nun folgenden Daten-Veröffentlichung werden dann über eine Milliarde Sterne erfasst worden sein – mindestens das Fünf­hundert­fache der zwei Millionen Sterne, die in dieser ersten Unter­suchung genutzt werden konnten. Mit diesen neuen Daten wird es möglich sein, die Studie auf potentiell hunderte von losen Stern­ansammlungen („OB-Assoziationen“) auszudehnen und der Frage nach dem Ursprung der Sterne weiter auf den Grund zu gehen.

U. Heidelberg / DE

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