Astronomen identifizieren einen separaten Sternhaufen vor dem Orionnebel

Der Orionnebel in optischen Wellenlängen, aufgenommen vom CFHT. (CFHT / Coelum (J.-C. Cuillandre & G. Anselmi))
Der Orionnebel in optischen Wellenlängen, aufgenommen vom CFHT. (CFHT / Coelum (J.-C. Cuillandre & G. Anselmi))

Unter Verwendung von Bildern der 340-Megapixel-Kamera des Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) auf dem Gipfel des Mauna Kea haben Astronomen den massereichen Haufen junger Sterne namens NGC 1980 als ein Objekt identifiziert, das klar vom Hauptcluster der meist untersuchten Sternentstehungsregion der Galaxie getrennt ist. Eine Technik, die sich auf die Kombination optischer, infraroter und mittelinfraroter Daten stützt, stellte sicher, dass die Astronomen nur Sterne im Vordergrund des Orionnebels untersuchten. Diese Technik führte sie auch zu der Entdeckung eines nahen, kleineren Sternhaufens, der auf den Namen L1641W getauft wurde.

Der Orionnebel ist eines der großen Wunder des Nachthimmels. Seine Entdeckung datiert 400 Jahre zurück, als er im Jahre 1610 in den Beobachtungsberichten des französischen Astronomen Nicolas-Claude Fabri de Peiresc erstmals als “Nebel” beschrieben wurde. Die Entdeckung des Orionnebels ist eng mit der frühen Entwicklung von Teleskopen verbunden, aber erst in den vergangenen 60 Jahren haben wir die wahre astrophysikalische Bedeutung dieses glamourösen Objekts erkannt: der Nebel bildet wie viele andere Nebel in der Milchstraße und in anderen Galaxien neue Sterne. Im Laufe der Zeit haben Astronomen im Orionnebel eine breite Vielfalt junger stellarer und sternähnlicher Objekte gefunden, von massereichen ionisierenden Sternen mit einigen Sonnenmassen bis zu Objekten, die als Braune Zwerge bekannt sind und nicht massereich genug sind, um Wasserstoff zu fusionieren und zu Sternen zu werden. Von all den gigantischen stellaren Kinderstuben in unserer Galaxie liegt der Orionnebel am nächsten, nur 1.500 Lichtjahre entfernt. Das macht diese Region sehr besonders und bietet Astronomen die beste Möglichkeit zu verstehen, wie die Gesetze der Physik zu der Transformation von Molekülwolken aus sehr diffusem Gas in Wasserstoff-fusionierende Sterne, verhinderte Sterne und Planeten führen.

Nicht überraschend sehen Astronomen den Orionnebel als den Maßstab für Untersuchungen über Sternentstehungsprozesse, einen wirklichen goldenen Standard und die meisten bewährten Messungen darüber, wie sich Sterne bilden, wurden von dieser wichtigen Region abgeleitet. Beispielsweise die Massenverteilung von stellaren und Braunen Zwergen bei ihrer Geburt, ihr relatives Alter, ihre räumliche Verteilung und die Eigenschaften der planetenbildenden, zirkumstellaren Scheiben, die die jungen Sterne umgeben.

Aber wie sich herausstellt, ist die Realität komplizierter. Kürzliche Beobachtungen des Orionnebels mit der 340-Megapixel-Kamera des Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) enthüllten zusammen mit vorherigen Beobachtungen der Weltraumteleskope Herschel, XMM-Newton, Spitzer und WISE, sowie des Calar Alto Observatoriums und dem 2MASS-Survey, dass der als NGC 1980 bekannte Sternhaufen ein klar eigenständiger massereicher Haufen aus etwas älteren Sternen vor dem Orionnebel ist. Obwohl Astronomen seit den 1960er Jahren von der Präsenz einer stellaren Population im Vordergrund des Orionnebels wissen, offenbarten die neuen CFHT-Beobachtungen, dass diese Population massereicher ist als zuerst angenommen und dass sie nicht gleichmäßig verteilt ist, sondern sich um den Stern Iota Ori in der südlichen Spitze des Schwertes anhäuft.

Links: Die CFHT-Daten des sichtbaren Lichts zeigen eine Anhäufung von Sternen um den massereichen O-Typ-Stern Iota Ori (blaue Linien). Der Trapezium-Sternhaufen erscheint auf dieser Karte nicht einmal, weil er tief in die Molekülwolke eingebettet ist. Rechts: Röntgenphotonen können die Molekülwolke allerdings durchdringen, deswegen ist der Trapezium-Sternhaufen im Röntgenspektrum sichtbar. Aber auch hier zeigt sich in der Umgebung des Sterns Iota Ori eine Anhäufung von Sternen. (J. Alves & H. Bouy; Hintergrundbild: Jon Christensen)
Links: Die CFHT-Daten des sichtbaren Lichts zeigen eine Anhäufung von Sternen um den massereichen O-Typ-Stern Iota Ori (blaue Linien). Der Trapezium-Sternhaufen erscheint auf dieser Karte nicht einmal, weil er tief in die Molekülwolke eingebettet ist. Rechts: Röntgenphotonen können die Molekülwolke allerdings durchdringen, deswegen ist der Trapezium-Sternhaufen im Röntgenspektrum sichtbar. Aber auch hier zeigt sich in der Umgebung des Sterns Iota Ori eine Anhäufung von Sternen. (J. Alves & H. Bouy; Hintergrundbild: Jon Christensen)

Die Bedeutung dieser Entdeckung hat zwei Aspekte: erstens ist der als eigenständiges Objekt identifizierte Sternhaufen nur ein etwas älterer Bruder des Trapezium-Clusters im Herzen des Orionnebels und zweitens ist das, was Astronomen als den Orion Nebula Cluster (ONC) bezeichnen, in Wirklichkeit ein komplexer Mix dieser beiden Sternhaufen.

Hervé Bouy vom European Space Astronomy Centre in Madrid, einer der beiden Autoren dieser Arbeit, erklärte, dass “wir verfeinern müssen, was wir für die robustesten Beobachtungsobjekte für die Entstehung von Sternen und Sternhaufen hielten.” Er unterstreicht die Notwendigkeit einer langen nachfolgenden Arbeit über den Orionnebel, in der “wir diese beiden vermischten Populationen Stern für Stern entwirren müssen, um diese Region und die Sternentstehung in Sternhaufen und sogar die frühen Stadien der Planetenentstehung zu verstehen.”

“Für mich ist der erstaunlichste Teil, dass der ältere Bruder, der Iota-Ori-Sternhaufen, so nah an dem jüngeren Sternhaufen noch Sterne innerhalb des Orionnebels bildet”, sagt João Alves von der Universität Wien. “Es ist schwer zu sehen, wie diese neuen Beobachtungen in irgendein existierendes theoretisches Modell der Sternhaufen-Entstehung passen und das ist aufregend, weil es darauf hindeutet, dass wir möglicherweise etwas Grundsätzliches übersehen haben. Sternhaufen sind sehr wahrscheinlich die bevorzugte Weise der Sternentstehung im Universum, aber wir sind immer noch weit davon entfernt zu verstehen, warum genau das so ist.”

Der Artikel wurde im Journal Astronomy & Astrophysics (Ausgabe vom November 2012) veröffentlicht und kann hier angesehen werden.

Quelle: http://www.cfht.hawaii.edu/en/news/Orion/

(THK)

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