Untersuchung eines lokalen Sternentstehungsausbruchs

Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Ein Falschfarbenbild von NGC 6334, ein Gebiet mit hoher Sternentstehungsrate. Rot verkörpert das durch Herschel bei 70 μ gewonnene Infrarotbild, grün das mit IRAC bei 8 μ erhaltene Bild und blau das von NEWFIRM im J-Band gemachte Bild bei 1 μ. Die Region erstreckt sich über ungefähr 70 Lichtjahre. S. Willis (CfA + ISU) ESA / Herschel NASA / JPL-Caltech / Spitzer CTIO / NOAO / AURA / NSF


 
Obwohl über viele Einzelheiten der Sternentstehung heftig diskutiert wird, sind die wesentlichen Prinzipien doch recht gut verstanden. Sterne bilden sich, wenn in einer Molekülwolke das Gas und der Staub zusammenhaften, bis sich, unter dem Einfluß der Schwerkraft, Klumpen bilden, die dicht genug sind, um Sterne zu formen. Gelegentlich kann sich ein Haufen junger Sterne mit vielen massereichen, heißen, hellen Mitgliedern entwickeln (die Plejaden sind ein Beispiel für solch einen jungen Haufen). Im Durchschnitt entstehen in einer typischen Galaxie wie unserer Milchstraße wenige Sterne pro Jahr. Allerdings haben Astronomen entdeckt, daß es ultraleuchtkräftige Galaxien im Universum gibt, die durch Sternentstehungsausbrüche (Starbursts) angetrieben werden, bei denen Hunderte von Sternen pro Jahr in riesigen Haufen entstehen. Einige dieser Galaxien finden sich sogar im Zeitalter der kosmischen Morgendämmerung, als das Weltall jung war. Astronomen fragen sich, was zu solchen Extremfällen führt, wie sich diese Sternentstehungsprozesse von normalen unterscheiden könnten, damit solch spektakuläre Ausbrüche ausgelöst werden und ob Sterne, die in solchen Ausbrüchen entstehen, sich von Sternen aus normalen Sterngeburten unterscheiden (statistisch gesehen)?
Eine Schwierigkeit beim Studium von Starbursts in anderen Galaxien liegt darin, daß sie so weit entfernt sind, daß die einzelnen Sterne nicht voneinander zu unterscheiden sind. Es gibt einige ausgedehnte Gebiete mit hoher Sternentstehungsrate in unserer eigenen Galaxis, die ein näher gelegenes Beispiel bereitstellen. Eines ist NGC 6334, eine riesige Molekülwolke mit mehr als 100 Millionen Sonnenmassen an Gas und Staub und nur etwa 2.000 Lichtjahre entfernt. Ihre relative Nähe gibt Wissenschaftler die Möglichkeit, solch einen Starburst hautnah zu untersuchen. Sechs Astronomen, darunter Sarah Willis, Giovanni Fazio und Howard Smith vom CfA, haben daher die Sternpopulation mit den Infrarot-Kameras IRAC und MIPS an Bord des Spitzer-Weltraum-Teleskops, in Verbindung mit einer Anzahl erdgebundener Beobachtungen, gemessen.
Durch Untersuchung des infraroten Lichts katalogisierte und bestimmte das Team über 700.000 Sterne in NGC 6334, von denen 2.283 jung sind – weniger als ein paar hunderttausend Jahre. Sie konnten die Filamente identifizieren, entlang denen sich diese jüngsten Objekte formten und sie entdeckten, daß sich die Filamente in der Länge über mehrere zehn Lichtjahre erstrecken und sich die Sternentstehung über die dichtesten Kämme in dem Komplex deutlich hinaus ausdehnt. Die neue Arbeit scheint erkennen zu lassen, daß die Sterne in diesem Ausbruch in Art oder Zahl nicht von Sternen in normaleren Geburtswolken zu unterscheiden sind. Die Gruppe dehnt ihre Forschung gegenwärtig auf die fernen Infrarot-Wellenlängen aus, wo sie noch jüngere Sterne untersuchen und ihre Schlußfolgerungen weiterentwickeln können.
Literatur:
A Wide-Field Near- and Mid-Infrared Census of Young Stars in NGC 6334″
S. Willis, M. Marengo, L. Allen, G. G. Fazio, H. A. Smith, and S. Carey
The Astrophysical Journal, 778:96 (20pp), 2013 December 1