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Astronomie

Neues Szenario soll Entstehung von Sternhaufen erklären

Das zum 1300 Lichtjahre entfernten hellroten Orionnebel gehörende und die Form eines Integralzeichens aufweisende Filament (Materieansammlung) war Gegenstand der Forscher des MPI für Astronomie. Die Wissenschaftler gingen der Frage nach, warum die vergleichsweise größeren Molekülwolken zehnfach länger leben und in ihnen, anders als in den kleineren, ganze Sternhaufen entstehen.

Die Studie befasste sich hierfür mit der Entstehung von Sternen und Sternhaufen unter bestimmten angenommenen Voraussetzungen. Ein von den Astronomen Amelia Stutz und Andrew Gold angewendeter Mechanismus sollte das für astronomische Verhältnisse schnelle Entstehen von Sternenhaufen nachvollziehbar machen. Der weitverbreiteten und anerkannten wissenschaftlichen Annahme von Kettenreaktionen, in denen die Entstehung erster Sterne die Bildung weiterer bedingt, steht in diesem Szenario die Wechselwirkung von Schwerkraft und Magnetfelder entgegen. Die Überlegungen der Forscher gehen auf die Karten der Massenverteilungen in der Integralstruktur (integralförmiges Filament) zurück. Zudem wurden Studien zu den Magnetfeldern in und um dieses Objekt herangezogen, die bestätigen, dass der Einfluss von Magnetfeldern und Gravitation gleiche Einwirkungen auf das Filament haben.

Anders als die bisherigen Modelle zur Sternentstehung, in dem Gaswolken unter ihrer eigenen Schwerkraft kollabieren, setzt das Szenario voraus, dass das Filament ein flexibles, hin und her schwingendes Gebilde ist. Dabei liefert die auffällige Verteilung von Protosternen und jungen Sternen innerhalb des Filaments einen wichtigen Beleg zum möglichen Einfluss durch den angenommenen Mechanismus und liefert eine Erklärung zur Entstehung ganzer Sternhaufen auf (astronomisch gesehen) kurzen Zeitskalen. Außerdem legen die beobachteten Positionen der Sternhaufen nahe, dass das integralförmige Filament ursprünglich in nördliche Richtung deutlich weiter ausgedehnt war als heute. Die Sternhaufen müssen sich über Jahrmillionen vom Norden aus gebildet haben.

Protosterne (Vorstufen von Sonnen) sind leicht genug, um vom hin und her schwingenden Filament mitgenommen zu werden. Junge, deutlich kompaktere dagegen, werden zurückgelassen oder in den umgebenden Raum katapultiert. Dieses Modell führt wiederum zur beobachteten Verteilung von Protosternen und jungen Sternen, bei dem sich die erstgenannten nur entlang des dichten Rückgrats des Filaments finden, junge Sterne dagegen vor allem außerhalb des Filaments. Die aus der Plasmaphysik bekannten Arten von Instabilitäten, die durch das Wechselspiel von Magnetfeldern und Schwerkraft ermöglicht werden, könnten für die schnelle Entstehung von Sternhaufen verantwortlich sein. Das Modell ist bislang nicht ausgereift und beruht lediglich auf Beobachtungsdaten in Zusammenhang mit dem integralförmigen Filament. Ob die Molekülwolke im Orion einen Sonderfall darstellt, oder ob die Geburt von Sternhaufen in einem Reigen magnetisch eingeschlossener Filamente zum üblichen Weg gehört, um im Weltall ganze Haufen neuer Sterne entstehen zu lassen, muss durch diese Vorarbeiten noch herausgestellt werden.

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