Wasser um massereiche junge Sterne

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Eine mit dem Spitzer-Weltraum-Teleskop erhaltene Infrarot-Aufnahme der Abströmungsregion DR21. Neue Beobachtungen untersuchen sowohl in dieser Abströmung als auch in den dunklen Gaswolken das Wasser. NASA, Spitzer, Smith & Hora

 

Wasser ist für das menschliche Leben von entscheidender Bedeutung, spielt aber auch im Dasein von Sternen und ihren Planetensystemen eine wichtige Rolle. In Form von Gas hilft Wasser zusammenfallende Wolken aus interstellarem Material zu kühlen, so daß diese neue Sterne bilden können. In Form von Eis wirkt Wasser auf Staubkörnchen wie Klebstoff und hilft ihnen, zu Planetesimale und weiter zu Planeten um neue Sterne herum zusammenzukleben. Schließlich transportiert flüssiges Wasser Moleküle auf Planetenoberflächen und hilft, sie für eine komplexe Chemie zusammenzubringen.

Astronomen suchen eifrig im Kosmos nach Wasser, messen seine Häufigkeit, Temperatur sowie andere Eigenschaften und versuchen zu verstehen, warum es an manchen Stellen gefunden wird und an anderen Stellen nicht. 1998 startete die NASA unter Leitung von Astronomen des SAO den Submillimeter Wave Astronomy Satellite (SWAS), eine Weltraummission zur Untersuchung von Wasser im All. SWAS spürte nahezu überall wohin er blickte Wasser auf, aber er fand auch ein Rätsel: es gab weniger Wasser als (im Vergleich zu anderen Molekülen) erwartet worden war. Eine vorgeschlagene Lösung war, daß bedeutende Mengen an Wasser auf den Oberflächen kalter Staubkörnchen ausgefroren sind.

Ein großes Team an Astronomen, darunter Gary Melnick, der schon zum SWAS-Team gehörte und Tim van Kempen, beide am SAO, untersuchte mit dem Herschel-Weltraum-Observatorium Wasser um junge Sterne mit großer Masse. Herschel hat eine viel größere räumliche Auflösung als SWAS und ist daher besser geeignet, die Wasservorkommen in den komplexen Regionen um massereiche junge Sterne zu erkennen, die dichte zentrale Kerne, Abströmungen und zudem im Vordergrund liegende Molekülwolken üblicherweise einschließen. Ihre erste Arbeit im Rahmen dieses Programms klärt über einen jungen Stern im Sternbild Schwan auf. Die Wasserhäufigkeit in dem kalten Kern um den Stern ist sehr niedrig; dies stützt die Vorstellung, daß viel von dem Wasser als Eis gefroren ist und das die zugehörige Abströmung (die Staub mit einer Temperatur von über 200 Kelvin enthält) mehr als 1.000-mal so viel Wasser enthält. Die Ergebnisse sind die ersten aus einer Serie, von der man erhofft, daß sie unser Verständnis über die Rolle von Wasser verbessert, das es bei der Entstehung von Sternen und Planeten spielt.

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