Die Rolle von Magnetfeldern bei der Sternentstehung

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Ein Falschfarben-Infrarotbild der Sternentstehungsregion W43; die Konturlinien stehen für die molekulare Gasdichte. Die Teilregion MM1, unmittelbar links der Bildmitte, ist nicht besonders auffällig, aber ein Ort heftiger Sternentstehung sowie Fragmentierung. Eine neue Untersuchung hat die Magnetfelder in dieser Region kartiert und entdeckte, daß sie nicht stark genug sind, um einen weiteren gravitativen Kollaps zu verhindern.
ESA / Herschel und L.Q. Nguyen et al.

Der sternbildende Molekülklumpen W43-MM1 ist sehr massereich und dicht; er enthält etwa 2.100 Sonnenmassen an Material in einem Gebiet, das sich über nur ein Drittel eines Lichtjahres erstreckt (zum Vergleich: der zur Sonne nächstgelegene Stern ist etwas mehr als vier Lichtjahre entfernt). Vorangegangene Beobachtungen dieses Klumpens brachten Hinweise auf nach innen gerichtete Bewegungen (dies signalisiert, daß sich immer noch Material auf einem neuen Stern ansammelt) und schwache Magnetfelder. Diese Felder hat man bei der Suche nach polarisiertem Licht entdeckt; es entsteht, wenn Strahlung von langgestreckten Staubkörnern gestreut wird, die durch Magnetfelder ausgerichtet werden. Das Submillimeter Array untersuchte unlängst diese Quelle mit hoher räumlicher Auflösung und fand Belege auf stellenweise noch stärkere Magnetfelder. Eine der offenen Fragen bei der Sternbildung ist das Ausmaß, mit dem Magnetfelder den Einfall von Material auf Sterne hemmen, und diese Quelle liefert scheinbar ein besonders hilfreiches Beispiel.

Die CfA-Astronomen Josep Girart und Tirupati Sridharan und ihre Kollegen haben mit Hilfe der Submillimeter-Anlage ALMA Bilder mit einer räumlichen Auflösung von bis herab zu 0.03 Lichtjahren erhalten. Ihre genauen Polarisationskarten zeigen, daß das Magnetfeld durch den gesamten Klumpen hindurch wohlgeordnet ist; der Klumpen selbst besteht in Wirklichkeit aus fünfzehn kleineren Fragmenten, wovon eines (mit etwa 312 Sonnenmassen) das massereichste Bruchstück zu sein scheint, das man kennt.

Die Wissenschaftler untersuchten die Stärke der Magnetfelder und zeigten, daß selbst im masseärmsten Fragment das Feld nicht stark genug ist, den Gravitationskollaps zu hemmen. Genau genommen finden sie Anzeichen dafür, daß die Schwerkraft, während sie Material nach innen zieht, die Magnetfeldlinien mitschleppt. Die Forscher können zudem eine mögliche weitere Fragmentierung nicht ausschließen. Diese Erkundung ist die bis jetzt genaueste Untersuchung von Magnetfeldern in sternbildenden, massereichen Klumpen und liefert einen neuen Anhaltspunkt für theoretische Modelle.

Literatur:

„Interferometric Mapping of Magnetic Fields: The ALMA View of the Massive Star-forming Clump W43-MM1“

Paulo C. Cortes, Josep M. Girart, Charles L. H. Hull, Tirupati K. Sridharan, Fabien Louvet, Richard Plambeck, Zhi-Yun Li, Richard M. Crutcher, and Shih-Ping Lai

The Astrophysical Journal Letters, 825:L15 (6pp), 2016 July 1