Rhombos-Online-Nachrichten (RON)
18.11.2011
Kategorie: Weltraum

Vom Glimmen zum Strahlen

Ort der Sternentstehung beobachtet

Garching, 16.11.2011 Radioteleskopaufnahmen haben in der Milchstraße, im Carina-Nebel, kühle Staubwolken sichtbar gemacht, in denen sich neue Sterne bilden können. Der Carina-Nebel ist Schauplatz häufiger Sternentstehung und beherbergt einige der massereichsten Sterne in unserer Milchstraße. Hier lässt sich das Zusammenspiel zwischen jungen Sternen und den Molekülwolken, aus denen sie sich gebildet haben, sehr gut untersuchen. Ein Artikel zu den neuen Beobachtungen ist in der Ausgabe 525 der Fachzeitschrift Astronomy and Astrophysics erschienen.
Ein Astronomenteam unter der Führung von Thomas Preibisch von der Universitätssternwarte der Ludwig-Maximilians-Universität in München hat die Himmelsregion um den 7500 Lichtjahre entfernten Carina-Nebel beobachtet. Die Forscher machten dazu Aufnahmen mit der LABOCA-Kamera am Submillimeter-Teleskop APEX (Atacama Pathfinder Experiment), das auf dem Chajnantor-Plateau in den chilenischen Anden steht.
Arbeitet ein Teleskop mit Wellenlängen im Submillimeter-Bereich fängt es hauptsächlich die Wärmestrahlung kosmischer Staubkörner auf. So entstehen Aufnahmen, die das Glimmen von Staub- und Molekülwolken zeigen, aus denen sich Sterne bilden. Der Staub ist mit -250°C sehr kalt, so dass die von ihm ausgehende Wärmestrahlung sehr langwellig ist. Das schwache Leuchten der Wolken kann deshalb nur bei Submillimeterwellenlängen beobachtet werden.
Die entstandenen Bilder sind eine Kombination aus den Daten des APEX-Teleskops und Aufnahmen im sichtbaren Licht von einem Teleskop am Cerro Tololo Interamerican Observatory.
Die Großfeldansicht dokumentiert die Bereiche der zukünftigen Sternentstehung.

Carina-Nebel

Darstellung des Carina-Nebels in einer Bilddatenkombination aus APEX-Submillimeterdaten (dargestellt in orange) und einem Bild im sichtbaren Licht © ESO/APEX/T. Preibisch et al. (Submillimetre); N. Smith, University of Minnesota/NOAO/AURA/NSF (Optical)


Dass sich im Carina-Nebel so viele neue Sterne bilden, liegt an seinem Massereichtum. Neben Sternen mit insgesamt über 25.000 Sonnenmassen beinhaltet er weitere 140.000 Sonnenmassen in Form von Gas und Staub. Ein Bruchteil des Gases ist bereits dicht genug, um in den nächsten paar Millionen Jahren zu kollabieren, so dass sich Sterne formen können. Für die Astronomen spielen die  bereits vorhandenen massereichen Sterne jedoch eine größere Rolle bei der zukünftigen Bildung von neuen Sternen. Denn sie beeinflussen die Gas-und Staubwolken in ihrer Umgebung massiv.
Massereiche Sterne existieren nur für wenige Millionen Jahre – verglichen mit unserer Sonne, die etwa 10 Milliarden Jahre alt werden wird, eine vergleichsweise kurze Lebensdauer. Allerdings gehen von solchen jungen, heißen Sternen starke Sternwinde und intensive UV-Strahlung aus, welche die Form der Wolken in ihrer Umgebung verändern. Dabei bilden sich in den Wolken eventuell sogar Verdichtungen als Keimzelle für die Entstehung weiterer Generationen von Sternen. Am Ende ihres kurzen Lebens werden die massereichen Sterne hochgradig instabil. Sie werfen immer wieder Materie aus bis sie schließlich explodieren und dabei eine Supernova bilden.
Diese gewaltsamen Explosionen reißen zunächst Löcher in die Wolken aus molekularem Gas in der unmittelbaren Umgebung der kollabierenden Sterne. Nachdem sich die Schockwelle allerdings auf über 10 Lichtjahre ausgedehnt hat, wird sie schwächer. Wenn sie jetzt die nach außen angrenzenden Wolken zu komprimieren beginnt, ist das der Startschuss für die Entstehung einer neuen Sterngeneration.
In den Supernovaexplosionen entstehen kurzlebige, radioaktive Isotope schwerer Elemente, die sich mit den kollabierenden Wolken vermengen. Auf ähnliche Art und Weise dürfte auch radioaktives Material in die Wolke gelangt sein, aus der sich einst unsere Sonne und die Planeten unseres Sonnensystems gebildet haben. Auf diese Weise gibt uns der Carinanebel zusätzliche Einblicke in die Entstehung des Sonnensystems.  
Der Carinanebel befindet sich in einer Entfernung von etwa 7500 Lichtjahren im Sternbild Carina (der Schiffskiel), dem er auch seinen Namen verdankt. Aufgrund seiner vielen massereichen Sterne gehört er zu den hellsten Nebeln am Himmel. Mit einem Durchmesser von knapp 150 Lichtjahren übertrifft seine Größe die des bekannten Orionnebels um ein Vielfaches. Obwohl der Carinanebel viel weiter von der Erde entfernt ist als der Orionnebel, erscheinen beide Nebel am Himmel in etwa gleich groß.
Das Teleskop APEX ist ein Gemeinschaftsprojekt des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie (MPIfR), des Weltraumobservatoriums Onsala (Onsala Space Observatory OSO) und der Europäischen Südsternwarte ESO, die das Teleskop auch betreibt. Die ESO  ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt.
(mh)

Originalveröffentlichung: Preibisch, T.,  Schuller, F. et al.:  A deep wide-field sub-mm survey of the Carina Nebula complex, Astronomy and Astrophysics (2011), 525-A92
Kontakt: Thomas Preibisch, Mail: preibisch@usm.uni-muenchen.de, Universitäts-Sternwarte München, Ludwig-Maximilians-Universität, Scheinerstr. 1, 81679 München; Internet: http://www.usm.lmu.de/index.php
Frederic Schuller, Mail: f.schuller@mpifr-bonn.mpg.de, Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Auf dem Hügel 69, 53121 Bonn, Internet: http://www.mpifr-bonn.mpg.de/index.html
ESO European Southern Observatory, Karl-Schwarzschild-Str. 2, 85748 Garching bei München;
Internet: http://www.eso.org/public/