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News: Vom Wind gezeugt, aus Wolken geboren

Bodengebundene Teleskope und Weltraumobservatorien kamen zum Einsatz, um ein vielfarbiges Bild der aktiven Sternentstehungsregion NGC 346 in der Kleinen Magellanschen Wolke zu erstellen. Das multispektrale Bild bietet einen neuartigen Blick auf die in naher Vergangenheit hier abgelaufenen Sternentstehungsprozesse.
Die Sternentstehungsregion NGC 346
Das nebenstehende Bild ergab sich aus der Überlagerung von Belichtungen in verschiedenen Spektralbereichen, die mit dem Weltraumteleskop SPITZER der NASA (im Infraroten Licht), mit dem New Technology Telescope der ESO auf la Silla (im Sichtbaren) und mit dem Weltraumobservatorium XMM-Newton der ESA (im Röntgenlicht) gewonnen wurden. Die Aufnahmen im Sichtbaren zeigen die Verteilung des ionisierten, hell leuchtenden Gases in der Region, im Infraroten strahlt warmer, von jungen Sternen erhitzter interstellarer Staub, und im Röntgenlicht sind die allerheißesten Strahlungsquellen zu erkennen.

NGC 346 ist das hellste Sternentstehungsgebiet in der Kleinen Magellanschen Wolke, einer irregulären Zwerggalaxie, die unser Milchstraßensystem in einer Entfernung von 210 000 Lichtjahren umläuft. "Wir haben hier wirklich einen astronomischen Zoo vor uns", sagt Dimitrios Gouliermis vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, der Leiter dieses Projekts. "Die Kombination von Daten aus so vielen Wellenlängenbereichen hat es uns ermöglicht, ganz unterschiedliche Prozesse und Entwicklungsphänomene zu erkennen, die in den verschiedenen Teilen der Region ablaufen."

Massearme Sterne sind über die gesamte Region NGC 346 verteilt, während sich die massereichen, besonders jungen und kurzlebigen Sterne in ihrem Zentrum konzentrieren. Diese massereichen Sterne und die meisten der massearmen sind nahezu gleichzeitig in der dichten Wolke aus Staub und Gas entstanden, während die Bildung anderer, masseärmerer Sterne später ausgelöst worden ist.

Die intensive Strahlung der massereichen neu entstandenen Sterne erodierte und erhitzte die umgebende dichte Wolke und führte dadurch zur Expansion des Gases und zur Ausbildung von Stoßwellen, welche die Wolken aus kaltem Gas und Staub in der Nachbarschaft komprimierten und zu neuen Sternen kollabieren ließen. Die rötlichorangenen Filamente, die das Zentrum des Bilds umgeben, zeigen, wo dieser Prozess abgelaufen ist.

Aber eine andere Gruppe junger, massearmer Sterne in der Region, die im oberen Teil des Bilds eine rosa Blase bilden, lässt sich mit diesem Mechanismus nicht erklären. Wie kam es zur Bildung dieser anscheinend isolierten Gruppe von Sternen?

Die Analyse der beschriebenen multispektralen Daten von NGC 346 führte Gouliermis und seine Kollegen zur Identifikation des Auslösers für die Bildung auch dieser Sterne: Es war ein junger, massereicher und deshalb extrem kurzlebiger Stern, der vor etwa 50 000 Jahren als Supernova explodierte. Dichte und schnelle Winde, die von diesem sterbenden Stern ausgingen, und nicht seine Strahlung, schoben das Gas und den Staub der Umgebung zusammen und lösten dadurch den Kollaps der Wolke aus, aus der die neue, isolierte Sterngruppe entstand.

Die Reste dieses massereichen, als Supernova explodierten Sterns lassen sich auf dem Bild nicht identifizieren; aber nahe des großen weißen Flecks mit bläulichen Hof oben links von der Bildmitte ist eine Blase zu erkennen, die bei seiner Explosion als Supernova entstand. (Der weiße Fleck ist in Wahrheit eine Ansammlung von drei dicht beieinander stehenden Sternen.)

Diese Ergebnisse zeigen, dass sowohl extrem starke Sternwinde als auch die Strahlungsfelder der hellsten und heißesten Sterne in den benachbarten Gas- und Staubwolken Sternbildung auslösen können. Wie Gouliermis sagt: "Wir erkennen, dass Sternentstehung ein viel komplexeres Phänomen ist, als wir gewöhnlich dachten – es spielen dabei mehrere verschiedene Prozesse zusammen, oder sie machen sich gegenseitig Konkurrenz."

Die Untersuchung war nur möglich Dank der Kombination so unterschiedlicher Techniken und Methoden. Das Ergebnis zeigt, wie effizient solche Kollaborationen sind, und wie gut bodengebundene und weltraumgestützte Verfahren einander ergänzen.

Jakob Staude/MPIA

Die beschriebene Studie »NGC 346 in the Small Magellanic Cloud. IV. Triggered Star Formation in the HII-Region N 66« wird im Dezember 2008 im Astrophysical Journal, Vol. 689 erscheinen. Die Autoren sind: Dimitrios Gouliermis, Thomas Henning, Wolfgang Brandner, Eva Hennekemper und Felix Hormuth vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, sowie You-Hua Chu und Robert Gruendl von der University of Illinois at Urbana-Champaign, USA.

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