Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff
Ein mit Spitzer gewonnenes Falschfarben-Infrarotbild der Sternentstehungsregion NGC 1333; hinzugefügt ein Einschub, der das junge stellare Objekt IRAS 4-b zeigt. Astronomen haben jetzt die Spektren von 130 dieser Objekte in dieser und einer weiteren Wolke untersucht. NASA / JPL-Caltech / CfA
Die allerersten Augenblicke im Dasein eines neu entstandenen Sterns sind sowohl für den Stern selbst als auch für seine zukünftigen Planeten (wenn sich welche entwickeln) entscheidend. Der Ablauf der Sternbildung, von dem man einst vermutete, daß er nur die schlichte Verschmelzung von Material unter dem Einfluß der Gravitation umfaßt, zieht in Wirklichkeit eine vielschichtige Abfolge von Entwicklungsstufen nach sich, bei denen zum Beispiel die jüngsten Sterne zirkumstellare Materiescheiben (vielleicht von vorplanetarer Natur) ansammeln. Diese frühen Phasen der Entwicklung sind für die Astronomen schwer zu verstehen gewesen, weil diese Abläufe zum Teil in stellaren Kinderstuben ablaufen, die von Staub wirksam verborgen werden. Sie sind aber für ein Verständnis, wie unser junges Sonnensystem und seine Planeten entstanden sind und sich entwickelt haben, außerordentlich wichtig.
Das Spitzer-Weltraum-Teleskop und seine beiden Infrarotkameras haben Astronomen während der letzten Jahre in die Lage versetzt, eine große Anzahl junger stellarer Objekte (young stellar objects = YSOs) in sternbildenden Wolken aus Gas und Staub zu entdecken und zu untersuchen. Seine umfangreichen infraroten Aufnahmen können den Staubschleier durchdringen und die vielen lichtschwachen kalten, roten Sterne präzise lokalisieren. Diese Sterne sind zwischen etwa einer und zehn Millionen Jahre alt sind, manchmal auch jünger.
Dreizehn Astronomen haben 130 YSOs untersucht, die mit Spitzer in nahgelegenen Sternhaufen gefunden wurden und auch mit dem Chandra-Röntgen-Observatorium zu sehen sind. Bei ihren wegweisenden Folgeuntersuchungen zu diesen YSOs arbeitete die Gruppe mit erdgebundenen Anlagen, hauptsächlich mit dem Hectospec-Instrument des CfA am MMT in Arizona. Während die in rot wiedergegebenen Spitzer-Farben der Quellen hervorragende Hinweise auf die Jugend der Sterne sind, erlauben die Spektren quantitative Analysen der Temperaturen, der Elementhäufigkeiten, der Materialabflüsse und der Akkretion auf die Scheibe – alles messbare Größen der Masse, des jungendlichen Alters und der Scheibeneigenschaften des Sterns.
Die Wissenschaftler stellen fest, daß einige der Merkmale im Spektrum – zum Beispiel Licht von Wasserstoff – dabei helfen, die Anwesenheit von Scheiben zu ermitteln, indes andere spektrale Eigenschaften, wie das Anzeigen von Lithiumatomen, das Alter dieser Sterne einordnen können. Die spektroskopische Arbeit der Gruppe bestätigt oder entwickelt frühere Altersabschätzungen, die einzig auf den allgemeinen Farben basierten, weiter. Es stellt sich zudem heraus, daß in den beiden Sternhaufen eine jüngere, weniger als 3 Millionen Jahre alte Sternpopulation zwischen etwas existiert, das andere Sterne in einem Alter von zehn Millionen Jahren zu sein scheinen (die Sonne ist ungefähr 4.5 Milliarden Jahre alt); beide Sterngenerationen besitzen Scheiben. Diese Alterskombination innerhalb derselben Region hatte zuvor Skepsis über die Zuverlässigkeit von Farbanalysen erweckt, denn nach herkömmlicher Auffassung sollten ältere Sterne ihre Scheiben verlieren. Die neuen Ergebnisse, die die früheren Messungen auf eine solide Grundlage stellen, untermauern, daß es ein echtes Rätsel gibt, das es zu lösen gilt: können Sterne, die sich über ihre früheste Jugend hinaus entwickelt haben, wirklich Scheiben und nicht protoplanetare Systeme aufweisen oder ist der Prozeß zur Abschätzung des Alters dieser Sterne auf irgendeine Weise fehlerhaft?
