Die Bildung massereicher Sterne

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Ein Helligkeits-Höhenlinien-Diagramm einer komplexen, gewaltigen Sternentstehungsregion bei Radiowellenlängen. Im Zentrum der Gruppe liegt der leuchtende Kern, der einen massereichen Stern (oder vielleicht mehrere) zu bilden scheint; seine Gesamtleuchtkraft entspricht derjenigen von ungefähr 62.000 Sonnen. Astronomen haben Hinweise darauf gefunden, daß einige der hier wirkenden, wichtigen Prozesse denen ähnlich sind, die bei der Bildung von Sternen mit niedriger Masse auftreten. L. Rodriguez et al. und das Very Large Array

 

Unser Verständnis von der Sternentstehung verläßt sich in hohem Maße auf Beobachtungen von sonnenähnlichen Sternen, insbesondere solchen, die eine kleine Masse aufweisen und in einem relativ gemächlichen Tempo entstanden sind und sich entwickelt haben. Dagegen altern massereichere Sterne so schnell, daß sowohl die Beobachtung als auch die Theorie unter Druck stehen, ihrer Entwicklung in Details nachzukommen. In der gegenwärtigen theoretischen Beschreibung der Sternentstehung sammelt ein im Zentrum gelegener Protostern Material von einer zirkum-stellaren Scheibe auf, die ihrerseits von einer viel größeren, nahezu kugelförmigen Hülle aus einfallendem Staub und Gas umgeben ist. Ein Ergebnis ist, als Folge der Rotation des Sterns, daß der junge Stern polare Jets aus ionisiertem Gas und molekulare Abflüsse während seiner frühen Entwicklungsstadien erzeugt. Diese Abflüsse sind oft zu beobachten und wichtige Hinweisgeber auf stellare Jugend. Die Frage für Astronomen ist, ob diese grundlegende Aussage auch auf die Bildung aller Sterne zutrifft, einschließlich der massereichen Sterne, oder ob bei diesen andere Prozesse am Werk sind.

Es ist durchaus möglich, daß massereiche Sterne durch Prozesse entstehen, die sich grundlegend von denjenigen unterscheiden, die Sterne mit geringer Masse formen. Ein Alternativvorschlag geht von der Bildung massereicher Sterne durch Verschmelzung von Protosternen mit geringer Masse aus. Wenn massereiche Sterne wie ihr Gegenstück mit geringer Masse durch Akkretionsprozesse gebildet werden, erwarten Astronomen, daß Scheiben und Jets ebenfalls während der frühesten Stadien der Entwicklung massereicher Sterne vorkommen. Wenn sie jedoch durch Verschmelzung von Sternen geringer Masse entstehen, dann wird weder mit Scheiben noch mit Jets gerechnet, da diese im Laufe der Verschmelzungen zerstört werden würden.

Vier Astronomen untersuchten mit dem Submillimeter Array und weiterer Radioteleskope die Sternentstehungsaktivität in einer Region, die mit der Helligkeit von etwa 62.000 Sonnen strahlt und dafür bekannt ist, Aufenthaltsort für massereiche junge Sterne zu sein. Sie beobachteten die genauen Bewegungen von Gaswolken in dieser Region durch Untersuchung der Emission von Masern. Maser sind die Radiowellen-Gegenstücke der Laser; da die Maser-Emission so hell und monochromatisch ist, können kleine Bewegungen des als Maser sichtbaren Gases gemessen und dann nachgebildet werden.

Die Maser-Emission in dieser Region offenbart Anzeichen für mehrere dafür verantwortliche Ursprungsorte in der zentralen, riesigen Quelle einhergehend mit Abflußaktivität und einer sich drehenden Struktur. Die Wissenschaftler schätzen, daß die Masse der zentralen Quelle bei etwa 30 Sonnenmassen liegt. Die Ergebnisse legen nahe, daß die Entstehung dieser Quelle, die eine der leuchtkräftigsten bekannten Protosterne (oder vielleicht ein Cluster an Protosternen) ist, mit der Anwesenheit von ionisierten Jets und scheibenähnlichen Strukturen in nahezu der gleichen Art und Weise abläuft, wie sich Sterne geringerer Masse bilden.

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