Frühphase der Sternentwicklung beobachtet

Astronomen gelingt Blick in die erste Phase der Sternentstehung in Gaswolken - Turbulenzen entscheiden über die Masse der Sterne

Das Submillimeter Array auf Hawaii
Das Submillimeter Array auf Hawaii

Cambridge (USA) - Sterne entstehen, wenn Wolken aus Gas und Staub sich unter ihrer eigenen Schwerkraft zusammenziehen. Während das grobe Bild der Sternentstehung klar ist, herrscht über viele Einzelheiten noch Unklarheit. Jetzt gelang es einem Team amerikanischer Forscher, einen Blick in die erste Phase der Sternenstehung zu werfen, die so genannte Fragmentation. Dabei zerfällt die Wolke in mehrere Regionen, die dann zu Sternen werden. Die Beobachtungen der Forscher zeigen, dass Turbulenzen in der Gaswolke einen entscheidenden Einfluss auf die Größe der Fragmente und damit auf die Masse der entstehenden Sterne haben.

"Die Beobachtungen zeigen uns das Gas und den Staub in den dichten Regionen der Wolke in erstaunlicher Detailfülle", erläutert Teamleiter Qizhou Zhang vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge. Die Astronomen hatten eine 15.000 Lichtjahre entfernte Gas- und Staubwolke im Sternbild Schwanz der Schlange mit dem Submillimeter Array beobachtet. Diese aus acht Antennen bestehende Anlage auf dem Mauna Kea in Hawaii ermöglicht den Wissenschaftlern einen tiefen Blick in die für gewöhnliches Licht undurchdringliche Wolke.

Die Beobachtungen von Zhang und seinen Kollegen zeigen zwei dichte Regionen in der Gaswolke, die sich in unterschiedlichen Stadien der Entwicklung befinden. Die eine Region enthält zwei dichte Fragmente und zeigt außerdem bereits eine starke Aufheizung - hier haben sich demnach bereits erste Protosterne gebildet, so die Forscher. Die andere Region ist dagegen noch kühl und weist fünf Fragmente mit Massen auf, die zwischen dem 22- und dem 64-fachen der Sonnenmasse liegen. "Diese Region scheint sich in einem sehr viel früheren Stadium der Sternentstehung zu befinden", so die Astronomen.

Durch die Schwerkraft zerfällt eine Gaswolke in immer kleinere Fragmente, die sich dann separat weiter zusammenziehen. Bislang ist unklar, welcher Prozess diese Fragmentation stoppt und so darüber entscheidet, wie groß die schließlich entstehenden Sterne sind. Die meisten theoretischen Modelle gehen bislang davon aus, dass die Strahlung der entstehenden Sterne die wichtigste Rolle dabei spielt. "Doch unsere Beobachtungen zeigen, dass die Fragmentation durch Turbulenzen in den Wolken unterdrückt wird", so Zhang. Die Forscher wollen nun mit dem Submillimeter Array viele weitere Sternentstehungsregionen untersuchen, um so ein vollständiges Bild dieser Vorgänge zu erhalten.