Rätsel um diffuse interstellare Bänder

  • 03. November 2011

Strahlungsabsorption im galaktischen Zentrum liefert neue Erkenntnisse über komplexe Moleküle im Weltraum.

Das Licht von Sternen in der Zentrumsregion unserer Milchstraße zeigt zahlreiche Absorptionsbänder unbekannten Ursprungs, so genannte diffuse interstellare Bänder. Das zeigen Beobachtungen eines amerikanischen Forscherteams. Ähnliche Absorptionsbänder sind seit langem bei Sternen außerhalb des galaktischen Zentrums bekannt und sorgen bei den Astronomen für Kopfzerbrechen. Möglicherweise absorbieren komplexe Moleküle auf Kohlenstoffbasis das Licht der Sterne. Die neuen Beobachtungen stützen diese These und liefern neue Erkenntnisse über die verursachenden Moleküle.

Abb.: Dieses Bild zeigt Scharen von sonst verborgenen Sternen im zentralen Sternhaufen der Milchstraße. (Bild: 2Mass / G. Kopan, R. Hurt)

Abb.: Dieses Bild zeigt Scharen von sonst verborgenen Sternen im zentralen Sternhaufen der Milchstraße. (Bild: 2Mass / G. Kopan, R. Hurt)

Die ersten diffusen interstellaren Bänder wurden bereits 1922 von Mary Lea Heger entdeckt. Inzwischen sind über 500 bekannt – aber bezüglich der Ursache tappen die Astrophysiker immer noch im Dunkeln. Die Wellenlänge der Absorptionsbänder hängt nicht von der Radialbewegung der Sterne ab, in deren Licht sie sich zeigen. Dafür korreliert ihre Stärke mit der Extinktion, also der Menge an Staub, die das Licht auf dem Weg zur Erde durchquert. Daher vermuten die Astronomen Moleküle im interstellaren Medium als Hauptursache – zum Beispiel komplexe Substanzen auf der Basis von Kohlenstoff, wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe.

Die Beobachtungen von Thomas Geballe vom Gemini Observatory auf Hawaii und seinen Kollegen zeigt nun, dass die Ursache der diffusen Bänder auch in der Umgebung des galaktischen Zentrums liegen könnten. Dort sind die Temperaturen und die Belastung durch harte kosmische Strahlung deutlich höher als im interstellaren Medium fernab des Zentrums - die Moleküle müssen also stabil genug sein, um auch in dieser unwirtlichen Umgebung zu überleben.

Unterschiede in der Stärke der Bänder bei verschiedenen Wellenlängen zeigen außerdem, dass es verschiedene Stoffe gibt, die für die Absorptionen verantwortlich sind. Dabei scheint die Dichte der Moleküle von den unterschiedlichen Bedingungen innerhalb und außerhalb des galaktischen Zentrums abzuhängen. Das deute, so die Forscher, darauf hin, dass die verursachenden Moleküle nicht durch chemische Reaktionen aneinander gekoppelt sind.

Rainer Kayser

Weitere Literatur

PH

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