Neue Studie über die Entstehung massereicher Sterne in Sternhaufen

Infrarotaufnahme der W5-East-Molekülwolke. Die blaue Umrandung zeigt ein Gebiet mit ionisierender Strahlung der eingebetteten Sterne. Die weißen Pfeile stellen die Strahlungsrichtung von externen, heißen Sternen dar. (NASA / Spitzer / IRAC)
Infrarotaufnahme der W5-East-Molekülwolke. Die blaue Umrandung zeigt ein Gebiet mit ionisierender Strahlung der eingebetteten Sterne. Die weißen Pfeile stellen die Strahlungsrichtung von externen, heißen Sternen dar. (NASA / Spitzer / IRAC)

Über 90 Prozent der Sterne in unserer Galaxie entstanden in stellaren Kinderstuben – in Sternhaufen, die tief in Wolken aus Staub und molekularem Gas eingebettet sind. Diese natalen Umgebungen sind Schlüsselziele für Astronomen, die die Entstehung von Sternen untersuchen. Sie enthalten Anzeichen der ursprünglichen Bedingungen, welche die Sterne hervorbrachten und der dynamischen Umgebungen, in denen sie sich entwickelten. Sternhaufen mit massereichen Sternen (Sternen mit mehr als ein paar Sonnenmassen) sind dabei von besonderem Interesse. Sowohl die Entstehung massereicher Sterne als auch deren Einfluss auf andere Mitglieder des Sternhaufens sind aus mehreren fundamentalen Gründen nicht gut verstanden.

Massereiche Sterne beginnen das Wasserstoffbrennen während sie noch wachsen, und deswegen entwickeln sie schnell starke Winde und ultraviolette Strahlung, die ihr weiteres Wachstum bremsen. Gleichzeitig stören sie die stellaren Kinderstuben durch Schockwellen und ionisierendes Licht. Weil sich massereiche Sterne rasch entwickeln, verweilen sie in keinem Stadium lange genug, um leicht untersucht zu werden, und sie bleiben hinter dem nicht fortgewehten Staub verborgen. Keines dieser Probleme betrifft die Entstehung von masseärmeren Sternen.

Die Astronomen Luis Chavarria, Joe Hora, Gus Muench und Giovanni Fazio vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) führten zusammen mit zwei Kollegen eine Studie über massereiche Sternhaufen durch. Dabei kam das Spitzer Space Telescope zum Einsatz, dessen Infrarotkamera in staubverhangene Regionen hineinblicken kann. Sie wählten fünf massereiche Sternhaufen aus, die relativ nahe liegen (circa 6.000 Lichtjahre entfernt) und erstellten einen detaillierten Zensus ihrer Populationen. Mit dem Infrarotlicht der einzelnen Sterne charakterisierten sie die Größen und Entwicklungsstadien der Sternhaufen.

Die Astronomen fanden 3.021 junge Sterne in ihrem Datensatz mit den fünf Sternhaufen – eine ausreichend große Stichprobe, um wichtige Schlussfolgerungen zu ziehen. Die jüngste Gruppe dieser Sterne (539 Stück) wurde in Regionen gefunden, wo die Wolkenmaterie am dichtesten war, was das allgemeine Bild der Entstehung von Sternhaufen unterstützt. Die Forscher stellten außerdem fest, dass sich massereiche, junge Sterne bevorzugt in filamentartigen (statt kugelförmigen) Strukturen bilden, welche sich anschließend fragmentieren, wahrscheinlich aufgrund störender Turbulenzen.

Abhandlung: “A Multiwavelength Study of Embedded Clusters in W5-east, NGC 7538, S235, S252 and S254-S258” von L. Chavarria, L. Allen, C. Brunt, J. L. Hora, A. Muench und G. Fazio, Monthly Notices of the Royal Astromonical Society 439, 3719, 2014.

Quelle: http://www.cfa.harvard.edu/news/su201419

(THK)

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