Explosive Sternengeburt

  • 10. April 2017

Teleskop ALMA entdeckt protostellare Explosion in der Orion-Molekülwolke 1.

In einer Entfernung von 1350 Licht­jahren liegt im Sternbild Orion eine dichte und aktive Stern­entstehungs­region, die den Namen Orion-Molekül­wolke 1 (OMC-1) trägt und Teil desselben Komplexes wie der bekannte Orion­nebel ist. Sterne entstehen, wenn eine Gaswolke, deren Materie­inhalt mehreren hundert Sonnen­massen entspricht, aufgrund ihrer eigenen Schwerkraft kollabiert. In den dich­testen Regionen entzünden sich Proto­sterne und beginnen sich willkürlich zu bewegen. Im Laufe der Zeit fallen manche Sterne zunehmend in Richtung eines gemeinsamen Schwerkraft­zentrums, das in der Regel von einem besonders großen Proto­stern dominiert wird. Kommen sie noch in die Nähe eines anderen Sterns, bevor sie die Stern­entstehungs­region verlassen, können mitunter heftige Wechsel­wirkungen stattfinden.

Abb.: Protostellares Feuerwerk: Dopplerverschiebung des Lichts, emittiert von Kohlenstoffmonoxid im Millimeter-Wellenlängenbereich. (Bild: ESO)

Abb.: Protostellares Feuerwerk: Dopplerverschiebung des Lichts, emittiert von Kohlenstoffmonoxid im Millimeter-Wellenlängenbereich. (Bild: ESO)

Vor etwa 100.000 Jahren begannen sich tief im Herzen von OMC-1 mehrere Proto­sterne zu bilden. Die zunehmende Schwer­kraft hielt sie gegen­seitig fest, wobei ihre Geschwin­digkeit immer größer wurde, bis vor 500 Jahren zwei Sterne schließlich kolli­dierten. Astronomen sind sich nicht sicher, ob sie sich nur gegen­seitig streiften oder ob sie frontal aufeinander­geprallt sind. Auf jeden Fall hatte der Zusammen­stoß eine gewaltige Eruption zur Folge, die andere Proto­sterne in der Nähe und große Mengen Gas und Staub mit über 150 Kilometern pro Sekunde in den inter­stellaren Raum schleuderte. Dabei wurde so viel Energie frei, wie die Sonne in 10 Millionen Jahren emittiert.

500 Jahre später gelang es einem Astronomen­team unter der Leitung von John Bally von der Univer­sity of Colorado in den USA mit dem Atacama Large Milli­meter/Submilli­meter Array (ALMA), tief in die Wolke hineinzublicken. Die Spuren der explosiven Geburt der masse­reichen Sterne, die sie dort zu Gesicht bekamen, hatten große Ähnlich­keiten mit einem gerade explo­dierten Feuer­werk, dessen bunte Farben sich in alle Richtungen ausbreiten. Man geht davon aus, dass solche Explo­sionen zu Beginn eines Sternlebens für astro­nomische Maßstäbe nur von vergleichs­weise kurzer Dauer sind. Spuren von Explo­sionen wie jene, die mit ALMA beobachtet wurden, sind nur wenige hundert Jahre sichtbar. Trotz ihrer Vergänglichkeit kommen solche proto­stellaren Explo­sionen relativ häufig vor. Durch die Zerstörung der Wolke, in der sie geboren wurden, könnten diese Ereignisse auch dazu führen, dass die Geschwin­digkeit, mit der Stern­entstehung in solchen riesigen Molekül­wolken stattfindet, abnimmt.

Hinweise darauf, dass die in OMC-1 beobach­teten Spuren von einer Explosion herrühren könnten, gab es erstmals bei Beobach­tungen mit dem Submilli­meter Array auf Hawaii im Jahr 2009. Mit dem Gemini-South-Teleskop in Chile unter­suchten Bally und sein Team das Objekt auch im Nah­infraroten, wodurch die einzig­artige Struktur der farbigen Ströme deutlich wurde, die sich von einem Ende zum anderen über fast ein Lichtjahr erstrecken. Deutlich wird die explosive Vergan­genheit des Objektes jedoch vor allem durch die neuen hochauf­lösenden Aufnahmen von ALMA, die wichtige Details über die Verteilung und die hohe Geschwin­digkeit des Kohlenstoff­monoxid­gases innerhalb dieser Strukturen liefern. Solche Infor­mationen werden es Astronomen ermög­lichen, die zugrunde­liegenden Kräfte zu verstehen und welchen Einfluss solche Ereignisse auf die Stern­entstehung in der gesamten Galaxie haben könnten.

ESO / JOL

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