Dunkle Wolken im Weltraum

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Infrarotbild einer Infrarot-Dunkelwolke, gegen den im Infrarot leuchtenden Hintergrund von warmem Staub gesehen. Diese IRDC enthält einen sich bildenden Stern (grüner Punkt). NASA Spitzer

Infrarote Dunkelwolken (Infrared dark clouds = IRDCs) sind dunkle Flecken am Himmel, die sich gegen den zusammenhängenden, hellen Infrarot-Hintergrund abheben, den unsere Galaxis erzeugt. IRDCs sind reich an Molekülen sowie relativ dichtem, kaltem Gas und sind natürliche Orte zukünftiger Sternbildung. Bis heute durchgeführte Untersuchungen haben sich mit solchen Kandidaten befaßt, in denen Sternentstehung bereits abläuft, aber Astronomen sind zunehmend an der Untersuchung jüngerer, kälterer Wolken interessiert, um sehr frühe Stadien des Sternentstehungsprozesses zu untersuchen.

Ein dafür geeignetes Untersuchungsmittel ist das Gas Ammoniak. 1969 entdeckten Astronomen, das Ammoniak (NH3) in großen Mengen in interstellaren Gaswolken vorhanden war. Dieses Molekül war in Gebieten der Sternentstehung am besten sichtbar, wo es Dichte und Temperatur dem Gas ermöglichten, hell im Radiowellenlängenbereich zu strahlen. Seitdem ist Ammoniak einer der wichtigsten diagnostischen Werkzeuge für die Gebiete geworden, wo sich neue Sterne bilden. Ein Problem ist jedoch, daß Radioteleskope, die Ammoniak messen können, eine recht geringe räumliche Auflösung besitzen; dies bedeutet, daß viele IRDCs als Punktquellen ohne Struktur erscheinen.

David Wilner vom SAO sowie Sarah Ragan und Edwin Bergin haben zwei untereinander verbundene Teleskopgruppen eingesetzt: eine in New Mexico, die zweite in West Virginia. Der kohärente Einsatz beider Teleskopgruppen ermöglicht es, kleine Unterstrukturen in IRDCs zu sehen, einschließlich Bereiche innerhalb der Wolken, wo neue Sterne gebildet werden können.

Die Gruppe berichtet über sechs relativ junge IRDCs im Astrophysical Journal, Ausgabe 736. Sie entdeckten starke Ammoniaksignale und berechneten daraus, daß die Gastemperaturen nur etwa zehn Grad über dem absoluten Nullpunkt liegen. Obwohl einige Exemplare ihrer IRDCs bekanntermaßen junge Sterne beherbergen, war das Ammoniakgas in allen Fällen kalt – offensichtlich haben die neuen Sterne die Wolke noch nicht aufgeheizt. Von besonderem Interesse ist ihre Schlußfolgerung, daß die Dichte des Ammoniakgases hoch ist (nichts davon ist auf Staub ausgefroren, wie es zum Beispiel mit Kohlenmonoxidmolekülen geschehen kann). Die Arbeit kommt auf Grund der gesamten physikalischen Bedingungen zu dem Schluß, daß diese Wolken vermutlich gegen einen Kollaps zu neuen Sternen widerstandsfähig sind. Neue Sterne entwickeln sich in den Wolken, so die Argumentation der Astronomen, großteils wegen des Drucks des sie umgebenden, viel wärmeren Gasvorrats in ihrer galaktischen Nachbarschaft.

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