Maser in Sternkrippen

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Ein Falschfarben-Infrarotbild eines jungen Sterns, von dem abströmende Jets als grüne Strahlen aus geschocktem Gas zu sehen sind (sogar zwei Sterne offenbaren in diesem Bild Jets). Eine neue Untersuchung mit Hilfe des SMA hat gezeigt, daß helle Methanol-Maser, die oft in solchen Sternentstehungsregionen zu finden sind, auch um weiter entwickelte Sterne gefunden werden; lange Zeit vermutete man jedoch, daß solche Maser nur die jüngsten Sterne verraten. NASA Spitzer Space Telescope

 

Astronomen sind zu der Erkenntnis gekommen, daß sich der Sternentstehungsprozeß, einst als das im Grunde nur einfache Verklumpen von Materie durch die Schwerkraft angesehen, als eine komplexe Abfolge von Entwicklungsstufen darstellt. Während in riesigen Molekülwolken Gas und Staub sich in Sternen vereinigt, entwickeln sich um jeden Stern spektakuläre, abströmende Materiejets sowie zirkumstellare Scheiben (vielleicht von präplanetarer Natur). Zusätzlich sind weitere Hinweise zu finden: in den 1960-gern waren Astronomen darüber erstaunt zu entdecken, daß Sternentstehungsregionen manchmal natürliche Maser hervorbrachten (Maser sind die im Radiolicht strahlenden Pendants der Laser). Wolken aus Wasserdampf oder Methanoldampf in Regionen mit lebhafter Sternentstehung erzeugen einige der spektakulärsten Maser.

Obwohl mit der vielschichtigen Aktivität der Sternentstehung verbunden, ist die Bedeutung von Masern beim Aufbau eines neuen Sterns vermutlich gering (verstanden ist dies aber nicht). Doch bieten Maser, da sie so hell sind, wertvolle Untersuchungshilfen für die Gebiete, in denen Sternentstehung im Gange ist. Was genau sie preisgeben ist unklar, jedoch haben viele Astronomen vermutet, daß Methanolmaser die frühesten, weniger als zehntausend Jahre alten Stadien der Sternentstehung anzeigen könnten. Eine der wichtigsten Fragen, zu deren Lösung Maser unter Umständen beitragen können, ist die nach der Bildung von Sternen mit größerer Masse als die Sonne. Das Verständnis des Entstehens solch massereicher Sterne ist nicht nur aus sich heraus von Bedeutung, sondern auch, weil diese Sterne als Supernovae enden, die den Kosmos mit für das Leben unentbehrlichen Elementen anreichern. Jedoch ist die Bildung massereicher Sterne bekanntermaßen schwer zu verstehen, da die größere Masse die jungen Sterne sehr schnell, in weniger als etwa 100.000 Jahren altern lassen und damit viel schneller als Sterne mit niedrigerer Masse. Im Ergebnis sind viele Wachstumsstadien nicht mehr voneinander zu trennen. Maser, so die Annahme, bieten eine Möglichkeit, diese frühesten Stadien der Sternbildung zu untersuchen.

Sieben Astronomen, darunter Claudia Cyganowski und Qizhou Zhang vom SAO, untersuchten mit dem Submillimeter Array (SMA) Gebiete mit stürmischer Sternentstehung, die in Infrarot-Aufnahmen an ihren Abströmungen, für massereiche junge Sterne typisch, erkannt wurden. Das SMA konnte alle protostellaren Kerne an der Millimeter-Strahlung des Staubs ausmachen. Sie fanden einen Protocluster junger Sterne, zu dem auch eine Vielzahl an Methanolmasern gehörte und dies ermöglichte eine vergleichende Studie über Maser und Sternentstehungsaktivität. Die Wissenschaftler halten in der Ausgabe #760 der Astrophysical Journal Letters fest, daß entgegen der vorherrschenden Auffassung, nach der Methanolmaser mit sehr frühen Stadien der Sternentstehung in Verbindung stehen, Methanolmaser auch in weiter entwickelten Sternembryonen auftreten. Die neuen Resultate zeigen zum ersten Mal, daß die für das Entstehen von Methanolmasern verantwortlichen Mechanismen, zum Beispiel Schockwellen, in einer viel größeren Zahl an Konstellationen zu finden sind als zuvor angenommen. Die neuen Ergebnisse sind für die Art des Fortschritts in der Astronomie nicht untypisch.

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