Sternhaufen aus massereichen neuen Sternen

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Ein mit Spitzer gewonnenes, in drei Farben wiedergegebenes Infrarotbild eines riesigen, sternbildenden Clusters in der Molekülwolke W5-Ost. Astronomen haben mit den Infrarotbildern die Populationen von eingebetteten jungen Sternen in dieser und vier weiteren Regionen untersucht. Die Konturlinien zeigen die Ausdehnung der ionisierenden Strahlung eingebetteter Sterne; die weißen Pfeile zeigen Strahlung von außerhalb gelegenen, heißen Sternen. Der Maßstab steht für eine Länge von 6.58 Lichtjahren. NASA; Spitzer; IRAC

 

Über neunzig Prozent der Sterne in unserer Galaxis wurden in stellaren Kinderstuben geboren, Sternhaufen, die tief in Wolken aus Staub und molekularem Gas verborgen sind. Dieses junge Umfeld der Sterngeburt ist ein wichtiges Ziel für Astronomen, die Sternentstehung untersuchen, denn es bewahrt sowohl Spuren der anfänglichen Bedingungen, unter denen die Sterne entstanden, als auch Spuren der dynamischen Umwelt, unter der sich die Sterne entwickelten. Haufen mit massereichen Sternen (größenordnungsmäßig solche mit mehr als ein paar Sonnenmassen) sind von besonderem Interesse, da die Bildung massereicher Sterne und ihr Einfluß auf andere Haufenmitglieder aus mehreren grundlegenden Gründen schlecht verstanden sind. Massereiche Sterne beginnen mit dem Wasserstoffbrennen, während sie noch immer wachsen und aus diesem Grunde schnell starke Winde und ultraviolette Strahlung entwickeln, die wiederum das weitere Wachstum dieser Sterne hemmen und gleichzeitig durch Schockwellen und ionisierendem Licht die Kinderstube zerstört wird. Dazu kommt, daß sich massereiche Sterne schnell entwickeln und für eine leichte Untersuchung nicht lange genug in irgendeinem besonderen Abschnitt ihrer Entwicklung verweilen und durch den noch nicht verbrauchten Staub in der Geburtswolke verdeckt bleiben. Keines dieser Probleme ist auf die Bildung von Sternen mit geringer Masse anwendbar.

Die CfA-Astronomen Luis Chavarria, Joe Hora, August Muench und Giovanni Fazio nahmen mit zwei Kollegen eine Untersuchung großer Sternhaufen mit dem Spitzer-Weltraum-Teleskop vor, dessen Infrarotkamera in staubige Gebiete hineinblicken kann. Sie wählten fünf gewaltige, relativ nah gelegene (etwa sechstausend Lichtjahre) Sternhaufen aus und führten eine genaue Zählung ihrer Sternbestände durch; mit den infraroten Farben der einzelnen Sterne bestimmten sie die Ausmaße und die Entwicklungsphasen der Sternhaufen.

Die Astronomen fanden 3021 junge Sterne in ihrer Garnitur aus fünf Sternhaufen – eine Probe, die groß genug ist, um wichtige Folgerungen zu ziehen. Die jüngste Gruppe dieser Sterne, eine Untergruppe aus 539 Sternen, sind in Regionen gefunden worden, wo das Wolkenmaterial am dichtesten ist und das allgemeine Bild der Haufenbildung stützt. Die Wissenschaftler entdeckten zudem, daß sich massereiche junge Sterne vorzugsweise in filamentartigen (und nicht in kugelförmigen) Strukturen bilden, die später vermutlich auf Grund von Turbulenzen in Bruchstücke zerfallen.

Literatur:
„A multiwavelength study of embedded clusters in W5-east, NGC 7538, S235, S252 and S254-S258“
L. Chavarrıa, L. Allen, C. Brunt, J. L. Hora, A. Muench, and G. Fazio
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 439, 3719–3754 (2014)