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Sternentstehung: Vielleicht hat die Milchstraße doch kein peinliches Problem

In unserer Milchstraße entstehen pro Jahr nur wenige Sterne, obwohl eigentlich mehr stellares Baumaterial vorhanden wäre. Ein neues Modell kann diese Diskrepanz nun erklären.
Sternentstehungsregion in der Milchstraße

In unserer Galaxie entstehen immer noch neue Sterne. Laut Beobachtungen sind es derzeit 1,65 bis 1,9 Sonnenmassen an Material, das sich jährlich für die Kernfusion erwärmen kann. Seit Jahrzehnten aber ergeben Modelle einen ganz anderen, viel höheren Wert für die Sternentstehungsrate. Demnach wäre genug stellares Rohmaterial in unserer Galaxie vorhanden, um pro Jahr auf 300 neue Sonnenmassen zu kommen. Ein Forscherteam hat sich nun dieses Problems der langsamen Sternentstehung in der Milchstraße angenommen und kann verkünden: Ihr theoretische errechneter Wert passt zu den Beobachtungen – endlich. Die Studie ist im Fachjournal »The Astrophysical Journal Letters« erschienen.

Warum und weshalb die Milchstraße bei der Sternentstehung eher träge unterwegs ist, gibt Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern seit Jahrzehnten Rätseln auf: Warum nur ist unsere Galaxie so ineffizient? Dabei scheint es ihr nicht allein so zu gehen. Auch in unseren Nachbargalaxien bilden sich lediglich wenige neue Sterne pro Jahr, obwohl genügend Material für ein deutlich größeres stellares Feuerwerk vorhanden sein sollte. Das zumindest besagen die Theorien der Sternentstehung, die ebenfalls seit Jahrzehnten meist viel zu hohe Werte für diese galaktische Rate ausspucken.

Es liegt nicht an der Milchstraße, sondern es liegt an den Modellen der Sternentstehung

Neal J. Evans von der University of Texas at Austin und seine Arbeitsgruppe starteten nun einen neuen Versuch, die beobachtete Sternentstehungsrate mit den theoretisch vorhergesagten Werten in Einklang zu bringen.

Sterne entwickeln sich aus Molekülwolken, die größtenteils aus molekularem Wasserstoff bestehen. Da es schwierig ist, molekularen Wasserstoff direkt zu beobachten, um so auf die Masse der Molekülwolke zu schließen, verwenden Forscherinnen und Forscher meistens einen anderen Wert: Sie vermessen die Helligkeit einer bestimmten Spektrallinie von Kohlenmonoxid in der Molekülwolke und schließen dann so auf die Gesamtmasse. Evans und Co verwendeten bei dieser Rechnung einen neuen Umwandlungsfaktor. Der berücksichtigt einerseits, wie viel massereiche Elemente jenseits von Wasserstoff und Helium prinzipiell in derartigen Wolken vorhanden sind, da das nicht für alle Molekülwolken gleich ist. Außerdem hängt jener Faktor vom Abstand der Molekülwolke zum galaktischen Zentrum ab: je weiter entfernt davon, desto weniger massereiche Elemente sollten in einer Wolke vorhanden sein.

In einem weiteren Schritt beschäftigte sich das Team um Evans damit, wie effizient eine Molekülewolke Sterne bilden kann. In einfacheren Modellen ist eine Molekülwolke so effizient oder ineffizient wie jede andere Molekülwolke auch: Entweder sie kann Sterne bilden oder nicht. Evans und Co hingegen nahmen an, dass es durchaus Unterschiede zwischen Wolken geben könnte und dass diese Unterschiede die Effizienz der Sternentstehung beeinflussen würde.

Der theoretisch berechnete Wert für die durchschnittliche Sternentstehungsrate in unserer Galaxie ergab daraufhin 1,46 Sonnenmassen pro Jahr. Und das stimmt tatsächlich mehr oder weniger mit den Beobachtungen überein. Sicherlich werden die Forscherinnen und Forscher auch an diesem Modell noch ein wenig feilen müssen, aber es wird klar: Die Milchstraße ist nicht mysteriöserweise ineffizient beim Sternebilden, sondern die irdischen Modelle sind bislang zu ungenau.

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