Cepheus B

Chandra - Ein Blick ins Universum im Röntgenlicht

(Originalarbeit unter https://chandra.harvard.edu)

Strahlungsinduzierte Sternentstehung

X-ray: NASA/CXC/PSU/K. Getman et al. – IR: NASA/JPL-Caltech/CfA/J. Wang et al.
X-ray: NASA/CXC/PSU/K. Getman et al. – IR: NASA/JPL-Caltech/CfA/J. Wang et al.
X-ray: NASA/CXC/PSU/K. Getman et al.
IR: NASA/JPL-Caltech/CfA/J. Wang et al.

  • Cepheus B ist eine Wolke aus molekularem Wasserstoff, ein Ort, an dem sich bekanntlich Sterne bilden
  • Forscher haben Chandra und Spitzer eingesetzt, um diese Wolke zu untersuchen, die mit 2,400 Lichtjahren relativ nah liegt
  • Zusammen zeigen die Daten, daß massereiche Sterne Sternentstehung viel öfter auslösen als zuvor gedacht

Dieses Kompositbild aus Daten vom Chandra-Röntgen-Observatorium und dem Spitzer-Weltraum-Teleskop zeigt die Molekülwolke Cepheus B, die etwa 2,400 Lichtjahre von der Erde entfernt in unserer Galaxis liegt. Eine Molekülwolke ist ein Gebiet, das kaltes interstellares Gas und Staub enthält, zurückgeblieben von der Entstehung der Galaxis und ent-hält Großteils molekularen Wasserstoff. Die Spitzdaten, in rot, grün und blau, zeigen die Molekülwolke (im unteren Bereich des Bildes) sowie junge Sterne in und um Cepheus B; die violetten Chandra-Daten zeigen die jungen Sterne im Beobachtungsfeld.

Die Chandra-Beobachtungen erlaubten es den Astronomen, junge Sterne, die sich durch ihre starke Röntgenstrahlung bemerkbar machten, in und nahe bei Cepheus B auszuwählen. Die Spitzerdaten zeigten, ob die jungen Sterne sogenannte „protoplanetare“ Scheiben besitzen. Solche Scheiben gibt es nur bei sehr jungen Systemen, wo sich Planeten gerade erst bilden, und ihre Anwesenheit ist damit ein Hinweis auf das Alter des Sternsystems.

Diese Daten liefern eine ausgezeichnete Gelegenheit, ein Modell zur Bildung von Sternen zu testen. Die neue Studie legt nahe, daß Sternentstehung in Cepheus B hauptsächlich durch Strahlung eines hellen, massereichen Sterns (HD 217086) außerhalb der Molekülwolke ausgelöst wurde. Gemäß dem speziellen Modell der ausgelösten Sternent-stehung, das getestet wurde – es wird strahlungsangetriebenes Implosionsmodell genannt (radiation-driven implosion (RDI) model) – treibt Strahlung von diesem massereichen Stern eine Verdichtungswelle in die Wolke und löst in deren Inneren Sternentstehung aus, während die äußeren Schichten der Wolke verdampft werden.

Die beschriftete Version des Bildes gibt wichtige Bereiche in und um Cepheus B wieder. Die „innere Schicht“ zeigt die Region von Cepheus B selbst, wo die Sterne meist rund eine Million Jahre alt sind und von denen etwa 70-80% proto-planetare Scheiben besitzen. Die „mittlere Schicht“ zeigt die Region, die unmittelbar an Cepheus B grenzt, wo die Sterne zwei bis drei Millionen Jahre alt sind und ungefähr 60% von ihnen Scheiben besitzen, während in der „äußeren Schicht“ die Sterne ungefähr drei bis fünf Millionen Jahre alt sind und von diesen circa 30% Scheiben aufweisen. Dieser Anstieg des Alters, je weiter die Sterne von Cepheus B entfernt sind, ist genau das, was vom RDI-Modell der ausgelösten Sternentstehung vorhergesagt wird.

Andere Formen ausgelöster Sternentstehung sind in anderen Umgebungen beobachtet worden. Man vermutet, daß beispielsweise die Bildung unseres Sonnensystems durch eine Supernova-Explosion ausgelöst worden ist. In der Stern-entstehungsregion W5 hat man es wahrscheinlich mit einem „Sammeln-und-Kollabieren“-Mechanismus zu tun, bei dem durch massereiche Sterne verursachte, sich nach außen bewegende Schockfronten Material zusammenschieben. Früher oder später wird das angehäufte Gas dicht genug, um zu kollabieren und hunderte Sterne zu bilden. Man vermutet, daß auch der RDI-Mechanismus für die Bildung von Dutzenden von Sternen in W5 verantwortlich ist. Der Hauptgrund für Sternbildung ohne Auslösemechanismus liegt darin, daß eine Wolke aus Gas abkühlt, die Schwerkraft die Oberhand gewinnt und die Wolke in sich zusammenfällt.