Sterne werden geboren, wenn Wolken von Gas und Staub unter ihrer eigenen Schwerkraft kollabieren. Die Wolken liefern allerdings nicht nur das Rohmaterial für die Sternentstehung, sondern absorbieren auch einen Großteil des Lichts, das im Wolkeninneren entsteht, und entziehen die entscheidenden Details der Sterngeburt auf diese Weise den Blicken der Astronomen. Diese müssen sich daher einiges einfallen lassen, um die Sternentstehung zu erforschen.

Jetzt haben zwei Gruppen im sogenannten EPoS-Projekt, Earliest Phases of Star formation, mit Hilfe des Herschel-Weltraumteleskops der europäischen Weltraumagentur ESA tiefer und genauer als je zuvor in das Innere einiger der Dunkelwolken hineingeblickt, in denen Sterne entstehen – und dabei einiges Neues über Sterngeburten herausgefunden.

Die Methode, die von Ralf Launhardt am MPIA an die Erfordernisse der Astronomen angepasst wurde, ist das so genannte Raytracing, englisch: Strahlverfolgung. Dazu wurde jeder Lichtstrahl, der uns von Barnard 68 erreicht, per Computer virtuell in die Wolke zurückverfolgt; an jedem Ort, den der Strahl passiert, berücksichtigt das Computerprogramm dann, ob dort Licht ausgesandt, absorbiert oder gestreut wird, und welche Wellenlängen das betreffende Licht hat. Addiert man alle diese Beiträge auf, ergibt sich aus einem dreidimensionalen Wolkenmodell das zweidimensionale Bild, das ein Astronom aus der Ferne beobachten kann. Umgekehrt lässt sich die Technik einsetzen, um mit Hilfe vereinfachender Zusatzannahmen von dem Licht verschiedener Wellenlängen, das uns von Barnard 68 erreicht, auf ein Modell der dreidimensionalen Struktur der Wolke, ihrer Dichte- und Temperaturverteilung zu schließen.

Verglichen mit anderen Dunkelwolken ist Barnard 68 recht klein. In Wolken dieser Größe werden höchstens einige wenige massearme Sterne entstehen. Zur Erforschung der Entstehung massereicher Sterne hat eine weitere EPoS-Gruppe unter der Leitung von Sarah Ragan am MPIA 45 deutlich massereichere Dunkelwolken beobachtet. Solche Wolken enthalten zahlreiche so genannte Protosterne, Sternen-Embryos, aus denen sich im Laufe der Zeit neue Sterne entwickeln. Protosterne waren bereits das Beobachtungsziel früherer Missionen, etwa des NASA-Weltraumteleskops Hubble. Mit der PACS-Kamera des Herschel-Teleskops konnten die Forscher um Ragan allerdings deutlich tiefer ins Wolkeninnere vordringen. So gelang es ihnen, die jüngsten und ursprünglichsten derzeit bekannten Protosterne zu finden.

Durch die neuen Beobachtungen wuchs die Zahl der bekannten Protosterne in den betreffenden Wolken von 330 auf knapp 500 an. Am spannendsten ist dabei die Entdeckung eines neuen Typs von Sternenvorläufers: dichtere Regionen mit einer Temperatur von bloßen 15 Grad über dem absoluten Nullpunkt (-258 Grad Celsius), in denen kein Protostern nachzuweisen ist. Dabei dürfte es sich um die frühesten Stadien der Sternentstehung handeln. Den Modellen zufolge entsteht in solchen Regionen auf der astronomisch gesehen sehr kurzen Zeitskala von weniger als 1000 Jahren ein neuer Protostern. Nähere Untersuchungen dieser Regionen dürften die Grundlagen für alle weiteren Studien zur Sternentstehung legen.

MPIA / Red.