Die Rolle der Schwerkraft bei der Bildung von Sternen

Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Ein Infrarot-Bild der sternbildenden Wolke L1448. Astronomen haben gezeigt, daß die Eigengravitation in dieser Quelle eine Schlüsselrolle auf großen Skalen spielt. Die Konturlinien zeigen die Stärke der Kohlenmonoxid-Emission. Weitere Bezeichnung: Nummerierte Punkte – die Orte dichter Kerne, die voraussichtlich in der Zukunft Sterne erzeugen; Sternchen – die heutigen jungen Sterne; Kreise – Gebiete, in denen Sterne noch nicht abschließend entstanden sind. Nature


 
Wenn ein Klumpen aus interstellarem Gas und Staub klein und dicht genug ist, dann spielt die Schwerkraft eine maßgebliche Rolle, dieses Material in einen neuen Stern zu verwandeln. Aber welche Rolle spielt die Schwerkraft bei der Bildung größerer Wolken aus Gas und Staub, solche, die bis jetzt derartige dichte Kerne nicht ausgebildet haben? Ist sie vielleicht vor allem zunächst für die Entwicklung dieser Kerne verantwortlich? Astronomen wissen dies noch nicht, aber wie sich Sterne bilden ist für sie eine Frage von großem Interesse und nicht nur, weil wir bei einem Stern beheimatet sind. Junge Sterne halten die Hinweise für viele kosmische Wunder bereit: von der Erzeugung und Verteilung neuer Elemente bis zur Illumination entfernter Galaxien, deren Eigenschaften die kosmische Geschichte entschlüsseln.
Sieben Astronomen haben den Weg für eine neues mathematisches Verfahren bereitet, um sich mit der Rolle der Schwerkraft bei der Bildung der zahlreichen Unterstrukturen zu beschäftigen, die in Molekülwolken sichtbar sind, in denen sich Sterne bilden. Die Gruppe beschreibt in der Zeitschrift Nature vom 01. Januar 2009, wie sie Karten solcher Wolken untersuchen, die mit der Emission von Kohlenmonoxidgas bei Millimeter-Wellenlängen erstellt wurden (Kohlenmonoxid ist ein häufiger Bestandteil dieser Wolken).
Ihr Technik läuft darauf hinaus, die hierarchischen räumlichen Beziehungen zu untersuchen, die zwischen jeder Intensitätsspitze der Emission und seiner schwächeren benachbarten Spitzen gefunden werden und fährt auf diese Weise bis zu den schwächsten geeigneten Intensitätsniveaus fort. Diese Beziehungen werden anschließend graphisch in einer Form dargestellt, die mögliche Muster zum Vorschein kommen läßt; die Astronomen vergleichen dann tatsächliche Datensätze mit Computersimulationen. Sie folgern, daß die miteinander vernetzten Muster, die in den ausgewählten Wolken zu finden sind, auf die Schwerkraft dieser Wolken zurückzuführen ist, die das Wolkenmaterial näher zusammenrücken läßt. Die Resultate des Teams zeigen, daß entgegen älteren Modellen, in denen Gravitation gegenüber einigen anderen Prozessen (wie Turbulenz) eine geringere Bedeutung einnahm, diese doch eine wichtige Rolle spielt, die den größten Teil des Materials in der Wolke und nicht nur das Material in den Kernen beeinflußt. Wenn dies stimmt, bringt die Schlußfolgerung auch mit sich, daß Modelle zur Sternentstehung die Schwerkraft in einer wirklichkeitsgetreueren Art und Weise in Rechnung stellen müssen.