Dichte Staubwolken verwehren den Blick auf die Region um das extrem massereiche Schwarze Loch Sagittarius A* (Sgr A*) tief im Herzen unseres Milchstraßensystems. Doch große Radioteleskopverbünde wie das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) vermögen diesen visuellen Schleier im Radiowellenbereich zu durchdringen. So gelang einem Team der Europäischen Südsternwarte (ESO) mit dem Projekt ALMA CMZ Exploration Survey (ACES) die bislang größte und detailreichste Aufnahme der sogenannten zentralen Molekülzone (englisch: central molecular zone, CMZ) im Inneren unserer Galaxis. Sie setzt sich aus zahlreichen Einzelbeobachtungen zusammen und enthüllt ein komplexes Netzwerk aus Gasfilamenten. Die abgebildete Region erstreckt sich über mehr als 650 Lichtjahre – das entspricht am Nachthimmel etwa drei nebeneinanderliegenden Vollmonden. Die umfassenden Daten des ACES-Projekts werden in fünf Arbeiten im Fachjournal »Monthly Notices of the Royal Astronomical Society« veröffentlicht; eine sechste befindet sich noch in der Prüfungsphase.

Die CMZ selbst ist Teil eines weitaus größeren Gaskomplexes in der näheren Umgebung des etwa vier Millionen Sonnenmassen schweren Schwarzen Lochs Sgr A* im galaktischen Kern – mit mehreren zehn Millionen Sonnenmassen zudem ungleich massereicher. Sie enthält vor allem kaltes, molekulares Gas. Dieses weist typischerweise Temperaturen von nur wenigen zehn Grad über dem absoluten Nullpunkt auf, kann in den innersten Regionen der CMZ aber mehrere Hundert Grad Celsius erreichen. Derartige Molekülwolken beherbergen häufig organische Moleküle und viel Staub. Sie bilden den Rohstoffvorrat für neue Sterngenerationen. Denn nur kaltes Gas kann zu leuchtenden Gaskugeln kollabieren, in deren Innerem schließlich die Kernfusion einsetzt.

Entsprechend überrascht es nicht, dass die Daten der ACES-Himmelsdurchmusterung Dutzende unterschiedlicher Moleküle in der CMZ offenbaren – von einfachen wie Siliziummonoxid bis hin zu komplexeren organischen Verbindungen wie Methanol, Aceton oder Ethanol. Entlang riesiger Filamente strömt das Gas ins Innere der Molekülwolken und speist dort junge, sich bildende Sterne. Tatsächlich beherbergt die CMZ einige der massereichsten Sterne unserer Heimatgalaxie. Diese führen jedoch nur ein kurzes Leben von wenigen Millionen Jahren, enden in gewaltigen Super- oder sogar Hypernova-Explosionen und wühlen damit ihr Umfeld regelrecht auf. So finden sich in der CMZ große Strukturen wie der Radiobogen des galaktischen Zentrums, Supernova-Überreste oder Emissionsnebel.

Die Bedeutung der Beobachtungsdaten reicht weit über unsere eigene Galaxie hinaus: In ihrer Beschaffenheit ähnelt die Region jenen Galaxien des frühen Universums, in denen sich Sterne unter chaotischen und extremen Bedingungen bildeten. In der CMZ koexistieren dichte Gas- und Staubwolken, starke Gravitationskräfte sowie eine hohe Rate an Sterngeburten und -toden. Es handelt sich um ein äußerst turbulentes Umfeld und das einzige seiner Art in unserer näheren Umgebung. Daher bietet es eine einzigartige Möglichkeit, Modelle der Sternentstehung unter den außergewöhnlichen Bedingungen eines galaktischen Kerns auf die Probe zu stellen.