Die Grundlagen der Sternbildung (Originalartikel vom 29.11.2019)

Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

(Originalartikel unter www.cfa.harvard.edu)

Eine Aufnahme der Sternbildungsregion im Sternbild Lupus. Astronomen, die jahrzehntelange Beobachtungen von molekularem Gas in diesen Arten junger Wolken untersuchten, sind zu dem Ergebnis gekommen, daß die Daten, die zur Verallgemeinerung ihres physikalischen Zustands genutzt wurden, oft durch im Sichtfeld gelegenes, fremdes molekulares Gas verunreinigt waren, das aber nicht mit den Wolken physisch verbunden ist.
ESO/R. Colombari

Vor ungefähr vierzig Jahren, als er über die spektakulären neuen Beobachtungen im Millimeter-Wellenlängenbereich von Gas in sternbildenden Molekülwolken und ihrer neueren abgeleiteten Massen und Bewegungen nachdachte, erkannte Gary Larson einige grundlegende Prinzipien, die am Werk zu sein schienen. Größere Wolken zeigten eine breitere Bandbreite an Bewegungen und diese Bewegungen ließen darauf schließen, daß die kinetischen Energien annähernd mit den gravitativen Energien im Gleichgewicht standen, so daß die Wolken zusammengehalten wurden, und in kleineren Wolken dichteres Gas vorkam. Zusammengefaßt könnten diese Beobachtungen durch die unkomplizierten Rollen erklärt werden, die Schwerkraft und gravitativ angetriebener Turbulenz dabei spielen. Diese Grundsätze haben Untersuchungen der Sternbildung seit Jahrzehnten geleitet, aber neuere Messungen haben begonnen, die Aufmerksamkeit auf Umstände zu lenken, bei denen diese Prinzipien nicht in vollem Umfang anwendbar sind.

CfA-Astronomin Maria Jiménez-Donaire und ihre Kollegen prüften die Daten der Emission von Kohlenmonoxid (CO), das häufigste und am meisten genutzte Molekül, aus Molekülwolken in der Milchstraße nach und testeten die Daten unter Verwendung von Modellen mit einigen leicht geänderten Beziehungen. Sie folgern, daß die Unterschiede zwischen dem idealen Verhalten von Molekülwolken nach Larson und dem beobachteten Verhalten oft auf die Anwesenheit von CO-Emission entlang der Sichtlinie zu Wolken, die nicht mit der Primärquelle in Verbindung stehen, zurückgeführt werden können. Im Fall von dichten Kernen, so die Deutung der Gruppe, könnte sich eine zusätzliche Schwierigkeit durch Auswahleffekte ergeben, die bevorzugt herkömmliche Kerne betrifft. Zu ihren bedeutungsvollsten Folgerungen zählt, daß Wolken, welche die Larson-Bedingungen erfüllen, nicht notwendigerweise im Gleichgewicht sind. Dies führt dazu, daß eine zutreffende Untersuchung einer Wolke ein genaues Verständnis ihrer Struktur voraussetzt.

Literatur:

„What Is the Physics behind the Larson Mass–Size Relation?“

J. Ballesteros-Paredes, C. Román-Zúñiga, Q. Salomé, M. Zamora-Avilés, M.J. Jiménez-Donaire

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 490, 2648, 2019

und

arXiv:1909.03175v1 [astro-ph.GA] 7 Sep 2019