Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff
ESA-Herschel
Forschungen an Molekülwolken haben gezeigt, daß Sternentstehung gewöhnlich in einem Zwei-Stufen-Prozeß auftritt. Zuerst pressen überschallschnelle Strömungen die Wolken zu dichten, Lichtjahre langen Filamenten zusammen, danach läßt die Schwerkraft das dichteste Material in dem Filament zu Kernen zusammenfallen. In diesem Bild bilden sich massereiche Kerne (jeder mit mehr als circa zwanzig Sonnenmassen) vorzugsweise an Schnittpunkten, wo sich Filamente kreuzen und lassen Orte gehäuft auftretender Sternbildung entstehen. Der Ablauf klingt nachvollziehbar und man erwartet, daß er effizient ist, aber die beobachtete Rate an Sternentstehung in dichtem Gas liegt nur bei ein paar Prozent der Rate, die man erwartet, wenn das Material wirklich nur unter dem Einfluß der Schwerkraft frei zusammenfallen würde. Um das Problem zu lösen, haben Astronomen vorgeschlagen, daß Magnetfelder die Kerne gegen den durch die Eigengravitation ausgelösten Kollaps stützen.
Magnetfelder sind schwer zu messen und schwer zu deuten. Die CfA-Astronomen Tao-Chung Ching, Qizhou Zhang und Josep Girat standen einem Team vor, das mit dem Submillimeter Array sechs dichte Kerne in einer nah gelegenen Sternentstehungsregion im Sternbild Schwan untersuchte. Sie leiteten die Feldstärken aus der Polarisation der Millimeterstrahlung ab; von länglichen Staubkörnern weiß man, daß sie durch Magnetfelder ausgerichtet werden und Licht mit einer bevorzugten Polarisationsrichtung streuen. Die Forscher setzten dann die Richtung des Feldes in diesen Kernen in Beziehung mit der Feldrichtung entlang des Filaments, aus dem sich die Kerne entwickelten.
Die Astronomen fanden heraus, daß das Magnetfeld entlang der Filamente wohlgeordnet und zu diesen parallel ausgerichtet ist, aber bei den Kernen selbst ist die Feldrichtung viel komplexer aufgebaut, manchmal parallel und manchmal senkrecht dazu stehend. Sie folgern, daß während der Bildung der Kerne die Magnetfelder, jedenfalls auf kleinen Skalen, gegenüber Turbulenz und Materieeinfall bedeutungslos werden. Obwohl das Feld eine wichtige Rolle gespielt haben mag, als das Filament anfänglich kollabierte – sobald sich die dichten Kerne entwickeln, werden die lokalen Bewegungen durch den Materieeinfall und gravitative Effekte wichtiger.
Literatur:
„Magnetic Fields in the Massive Dense Cores of the DR21 Filament: Weakly Magnetized Cores in a Strongly Magnetized Filament“
Tao-Chung Ching, Shih-Ping Lai1, Qizhou Zhang, Josep M. Girart, Keping Qiu, Hauyu B. Liu
The Astrophysical Journal, 838:121 (18pp), 2017 April 1
