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Sternenkrippe : Anziehende Geburten im All

  • -Aktualisiert am

Dreiecksnebel M 33: Ein idealer Ort für Sterngeburten Bild: dpa

Wie bilden sich die Sterne, welche Kräfte wirken? Seit langem wird vermutet, dass Magnetfelder eine Rolle spielen könnten. In der M33-Galaxie ist Astronomen jetzt der Nachweis gelungen.

          3 Min.

          Seit langem wissen die Astronomen, dass auch Sterne nicht "für die Ewigkeit" geschaffen sind. Sterne entstehen, auch heute noch, aus der Zusammenballung ausgedehnter Gas- und Staubwolken. Sie erbrüten zeit ihres Lebens aus den reichlich vorhandenen Wasserstoffatomen immer schwerere Elemente und enden als mehr oder minder kompakte kosmische Schlackehaufen, nicht jedoch, ohne zuvor einen Teil ihrer Produkte als kosmisches Erbe an den interstellaren Raum zurückgegeben zu haben. Doch der Teufel steckt bekanntlich im Detail, und so versuchen die Astronomen ebenfalls schon seit längerem, die einzelnen Entwicklungsabschnitte bei der Sternentstehung möglichst umfassend zu verstehen. Besonders die Prozesse bei der Geburt eines neuen Sterns geben den Forschern viele Rätsel auf. Zwei Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg haben nun herausgefunden, dass bei der Sternentstehung offenkundig Magnetfelder eine entscheidende Rolle spielen.

          Kritische Größen

          Die Wissenschaftler beschäftigt seit langem die Frage, was bringt interstellare Gas- und Staubwolken dazu, sich zu neuen Sternen zusammenzuballen? Wenn Gas verdichtet wird, steigen gleichzeitig Temperatur und Druck im Innern der Gaswolke. Beides ist im Grunde kontraproduktiv. Denn je höher Temperatur und Druck in einem Gas sind, desto stärker drängt dieses Gas auseinander, sofern es nicht durch andere Kräfte - zum Beispiel durch eine umschließende Gefäßwandung oder die eigene Schwerkraft - daran gehindert wird. Und weil solche Gefäßwandungen im Universum nicht existieren, hat der britische Astronom James Hopwood Jeans bereits zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts abgeschätzt, welche Masse eine Gaswolke von bestimmter Dichte und Temperatur mindestens erreichen muss, damit sie sich unter ihrer eigenen Schwerkraft zusammenzieht.

          Auffällige Übereinstimmungen

          Da die von Jeans gefundene Hürde ziemlich groß ist, spielen nach Ansicht der Astronomen bei der Entstehung neuer Sterne weitere Randbedingungen eine wichtige Rolle. Seit den siebziger Jahren gilt ihr Augenmerk dabei unter anderem auch galaktischen Magnetfeldern. Damals konnten entsprechende Beobachtungen - nicht zuletzt auch mit dem seinerzeit neu in Dienst gestellten 100-Meter-Teleskop des Bonner Max-Planck-Institutes für Radioastronomie - erstmals eine auffällige Übereinstimmung zwischen der Spiralstruktur von Galaxien und der großräumigen Verteilung der Magnetfelder in deren Inneren aufzeigen.

          Galaktische Geburtshelfer

          Doch erst jetzt ist es den Heidelberger Forschern um Hua-bai Li und Thomas Henning gelungen, diese vermutete Rolle galaktischer Magnetfelder als Geburtshelfer bei der Entstehung neuer Sterne zu belegen. Dass dieser Nachweis so lange auf sich hat warten lassen, ist vor allem der Tatsache geschuldet, dass die dazu notwendigen Beobachtungen innerhalb der uns umgebenden Milchstraße nur schwer möglich sind: Sowohl die Erkundung der Materieverteilung innerhalb der Galaxis als auch die Vermessung großräumiger Magnetfelder sind von unserer Position inmitten des Systems aus äußerst schwierig und nur mit vereinfachenden Annahmen möglich.

          Der Nebel im Dreieck

          Deshalb wählten Li und Henning ein anderes Beobachtungsziel: den sogenannten Dreiecksnebel Messier 33 im Sternbild Dreieck - eine Spiralgalaxie in rund drei Millionen Lichtjahren Entfernung, die sich uns nahezu frontal präsentiert. In diesem System lokalisierten sie sechs ausgedehnte Molekülwolken als angehende Sternentstehungsregionen, bestimmten darin die Orientierung des Magnetfeldes und verglichen diese mit der Orientierung des weiträumigen galaktischen Feldes. Für die dazu notwendigen Polarisationsmessungen der von dort stammenden Radiostrahlung nutzten sie das sogenannte Submillimeter Array - ein System aus acht Radioteleskopen mit jeweils sechs Meter Durchmesser, das vom Smithsonian Astrophysical Observatory und dem taiwanischen Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics gemeinsam auf dem erloschenen Hawaii-Vulkan Mauna Kea betrieben wird.

          Kollabierende Molekülwolken

          Die beiden Forscher konnten zeigen, dass sich die umgebende Magnetfeldstruktur auch innerhalb der Molekülwolken fortsetzt, wie sie in der Zeitschrift "Nature" (Bd. 479, S. 499) berichten. Damit haben sie zumindest für die untersuchten Regionen die von anderen Forschergruppen geäußerte Vermutung widerlegt, turbulente Strömungen innerhalb der ausgedehnten Gas- und Staubwolken könnten die eingelagerten Magnetfelder so weit verwirbeln, dass deren bündelnde Kraft verloren gehe. Offenbar ist das galaktische Magnetfeld in M 33 stark genug, um solchen turbulenten Strömungen entgegenzuwirken und damit den Kollaps der Molekülwolken hin zur Entstehung neuer Sterne zu erleichtern.

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