SMA zeigt die Entstehung eines riesigen Sternhaufens

Dieses Bild des Submillimeter Array kartiert die berechnete Dichte des molekularen Gases in den zentralen 30 Lichtjahren der Sternentstehungsregion W49A. Hellere Farben markieren dichtere Regionen. Die hellste Region in der Bildmitte ist weniger als drei Lichtjahre groß und enthält dennoch etwa 50.000 Sonnenmassen an molekularem Gas. (Roberto Galván-Madrid (ESO), Hauyu Baobab Liu (ASIAA, Taiwan), Tzu-Cheng Peng (ESO))
Dieses Bild des Submillimeter Array kartiert die berechnete Dichte des molekularen Gases in den zentralen 30 Lichtjahren der Sternentstehungsregion W49A. Hellere Farben markieren dichtere Regionen. Die hellste Region in der Bildmitte ist weniger als drei Lichtjahre groß und enthält dennoch etwa 50.000 Sonnenmassen an molekularem Gas. (Roberto Galván-Madrid (ESO), Hauyu Baobab Liu (ASIAA, Taiwan), Tzu-Cheng Peng (ESO))

W49A könnte eines der bestgehüteten Geheimnisse unserer Milchstraßen-Galaxie sein: Diese Sternentstehungsregion leuchtet 100 Mal heller als der Orionnebel, aber sie wird so stark von Staub verdeckt, dass nur sehr wenig sichtbares oder infrarotes Licht nach Außen gelangen. Das Submillimeter Array (SMA) des Smithsonian Astrophysical Observatory hat durch den staubigen Nebel geblickt, um die erste unverdeckte Ansicht dieser stellaren Kinderstube zu liefern. Das SMA offenbarte einen Ort aktiver Sternentstehung, der von Strömen aus einfallendem Gas genährt wird.

„All die Strukturen, die wir auf den SMA-Bildern sahen, haben uns erstaunt“, sagte der leitende Autor Roberto Galván-Madrid, der diese Forschungsarbeit am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) und an der Europäischen Südsternwarte (European Southern Observatory, ESO) durchführte. W49A liegt etwa 36.000 Lichtjahre von der Erde entfernt auf der gegenüberliegenden Seite der Milchstraßen-Galaxie. Die Region repräsentiert ein nahes Beispiel für die Art der intensiven Sternentstehung, die in sogenannten Starburst-Galaxien beobachtet wird. Die Sternentstehungsraten in diesen Galaxien sind 100 Mal höher als in unserer Milchstraßen-Galaxie.

Das Zentrum von W49A beherbergt einen riesigen und überraschend kompakten Sternhaufen. Mehr als 100.000 Sterne existieren dort bereits in einem Raum mit der Kantenlänge von zehn Lichtjahren (= 1.000 Kubiklichtjahre). Zum Vergleich: Weniger als zehn Sterne liegen maximal zehn Lichtjahre von der Sonne entfernt. In ein paar Millionen Jahren wird der riesige Sternhaufen in W49A so dicht gedrängt sein wie ein Kugelsternhaufen.

Das SMA enthüllte auch ein komplexes Netzwerk aus Filamenten, die dem Zentrum Gas zuführen, ähnlich wie Nebenflüsse den mächtigen Strömen auf der Erde Wasser zuführen. Die Gasfilamente in W49A bilden drei große Ströme, die sternbildende Materie mit Geschwindigkeiten von etwa 7.200 Kilometern pro Stunde (ca. 2 km/s) nach innen transportieren. „Fast wie der Mississippi“, scherzte der Co-Autor Qizhou Zhang vom CfA.

Dass er kompakter als der Durchschnitt ist, wird dem Sternhaufen in W49A helfen zu überleben. Die meisten Sternhaufen in der galaktischen Scheibe lösen sich rasch auf, ihre Sterne entfernen sich voneinander unter dem Einfluss gravitativer Gezeitenwirkungen. Das ist der Grund dafür, warum sich keiner der Geschwistersterne unserer Sonne in der Nähe befindet. Weil er so kompakt ist, könnte der Sternhaufen in W49A über Milliarden Jahre hinweg intakt bleiben.

Das Submillimeter Array kartierte das molekulare Gas in W49A in ausgezeichneten Details. Es zeigte, dass die zentralen 30 Lichtjahre von W49A viele hundert Mal dichter als durchschnittliche Molekülwolken in der Milchstraßen-Galaxie sind. Insgesamt enthält der Nebel das Äquivalent von etwa einer Million Sonnenmassen als Gas, hauptsächlich molekularen Wasserstoff.

„Wir vermuten, dass die geordnete Struktur, die in W49A beobachtet wird, bei der Entstehung massiver Sternhaufen häufig vorkommt“, ergänzte Co-Autor Hauyu Baobab Liu vom Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) in Taiwan. Das Team wird die Analyse der SMA-Daten in nächster Zeit fortführen. „Sie sind eine Informationsgrube“, sagte Galván-Madrid. Die Forschungsarbeit wurde im Dezember 2013 im Astrophysical Journal veröffentlicht.

Das Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) hat sein Hauptquartier in Cambridge (Massachusetts) und ist ein Gemeinschaftsprojekt des Smithsonian Astrophysical Observatory und des Harvard College Observatory. Wissenschaftler aus sechs Abteilungen erforschen hier den Ursprung, die Entwicklung und das endgültige Schicksal des Universums.

Quelle: http://www.cfa.harvard.edu/news/2013-31

(THK)

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