Gibt es im „Hinterhof“ der Milchstraße eine kosmische „Spinne“ mit einem furchterregenden Aussehen?

Galaktischer Eisennachbar! Es ist tatsächlich ein Nebel, der wie eine Wolfsspinne aussieht? Wie viel Leben verbirgt sich hinter den prächtigen Farben?

Dieses neueste Bild eines Sterns im Sternbild Tarantel, oft auch Tarantelnebel genannt, zeigt den andauernden Kampf zwischen der Schwerkraft des Nebels und der enormen Energie, die von ihm ausgeht. Ihre Anwesenheit hilft den Astronomen zu verstehen, wie diese Sterne die Orte formen, an denen sie entstehen, und warum sie in Molekülwolken in einem explosiven Zustand verbleiben. (Bildquelle: Südsternwarte, ALMA-Teleskop/Wang Ente'ao, Südsternwarte/MR Coney/VISTA Magellanic Cloud Telescope.)

Dieses hochauflösende Bild des 17.000 Lichtjahre entfernten Tarantelnebels wurde aus von ALMA gesammelten Daten zusammengesetzt. Der Tarantelnebel befindet sich in den Magellanschen Wolken, einem Satelliten der Milchstraße, im „Hinterhof der Milchstraße“. Er ist das hellste Sternentstehungssystem, das wir sehen können, und eines der aktivsten Sternentstehungssysteme – einige der Sterne darin besitzen eine Masse, die mehr als 150 Mal so groß ist wie die der Sonne.

Mit anderen Worten: Im Zentrum dieser riesigen Magellanschen Wolke befindet sich eine „Sternenkinderstube“. Dort entstehen fast 800.000 Sterne – mehr als 500.000 davon sind heiß, jung und massereich.

Diese jungen Sterne sind nicht nur zu bevorzugten Zielen für Forscher geworden, die Sterndaten untersuchen möchten, sie bieten den Forschern auch eine spannende Perspektive. „Der Tarantelnebel ist insofern einzigartig, als er nahe genug ist, um die Prinzipien der Sternentstehung zu untersuchen, und er liefert uns Werte, die denen einiger der uns am nächsten gelegenen alten Sterne, die wir bisher angetroffen haben, sehr ähnlich sind“, sagte Dodi March, ein ESA-Wissenschaftler und Co-Autor des Artikels. „Dank des Tarantelnebels sind wir nun in der Lage zu verstehen, wie Sterne vor mehr als 10 Milliarden Jahren entstanden, als die meisten Sterne noch in der Kindheit steckten.“

Der lange Kampf um die Entstehung massereicher Sterne

Die Forscher entdeckten, dass der „Schub“ und „Zug“ im Universum von der Gravitationskraft einer großen Zahl von Sternen herrührt, die ehemalige Gasnebel in Ketten von Fragmenten zerreißt. Dies liefert Daten über die Auswirkungen auf frühe Sterne und Hinweise auf spätere Versuche dieser Effekte, die Materie wieder miteinander zu verschmelzen und so neue Sterne zu erschaffen.

„Diese Fragmente müssten durch die enorme Energie, die von neugeborenen Sternen ausgestrahlt wird, aus dem Nebel gerissen worden sein, ein Prozess, den wir oft als kosmische Rückkopplung bezeichnen“, sagte Tony Wang, Professor am Institut für Astronomie der University of Illinois, in einer Pressemitteilung des Southern Observatory.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Schwerkraft den Tarantelnebel, der 170.000 Lichtjahre entfernt und neben unserer Milchstraße liegt, weiterhin formt, auch wenn die Sterne weiterhin Material in den Himmel zurückschicken. Dies führt zu Formänderungen der ihn umgebenden massereichen Sterne. Die Schlussfolgerung widerlegt den Konsens darüber, wie solche Riesensterne in der Vergangenheit ihre Form verändert haben. Dieser geht davon aus, dass kleine Gasblasen im Tarantelnebel den Prozess stören, durch den die Schwerkraft Materie zusammenzieht und neue Sterne bildet.

„Aufgrund unserer Erkenntnisse können wir eine Vermutung anstellen“, sagte Tony Wang. „Selbst bei dieser starken Rückkopplung des Sternmaterials kann die Schwerkraft noch immer eine große Rolle bei der Weiterentwicklung des Sterns spielen.“

Es wurde beobachtet, dass sich der Tarantelnebel zusammenballt

Diese mit Radiowellen aufgenommene Nahaufnahme des Tarantelnebels hebt das heiße Gas und die hellen Sterne im näheren Teil des Bildes hervor (Bildnachweis: NASA, Mr. Sioni/Vesta Magellanic Cloud Research)

Angesichts seines Wertes ist es keine Überraschung, dass der Tarantelnebel eingehend untersucht wurde. Im Gegensatz zu früheren Studien, die sich hauptsächlich auf das Zentrum des Nebels konzentrierten – wo aufgrund der höchsten Sternendichte die schnellsten Veränderungen stattfinden –, erkannten die Wissenschaftler hier, dass diese Sterne in anderen Bereichen als dem Zentrum des Tarantelnebels entstanden sind. Glücklicherweise sammelten diese Wissenschaftler eine große Anzahl hochauflösender Bilder großer Bereiche des Tarantelnebels, ohne die Linse auf dessen Mitte zu fokussieren. Mithilfe dieses umfassenden Ansatzes trennten sie es dann in Klumpen und enthüllten dabei ein überraschendes Muster.

„Früher dachten wir, dass interstellare Gaswolken bauschig oder rund wären, aber jetzt wird klar, dass sie kegel- oder streifenförmig sein sollten“, sagte Tony Wang in einer Pressemitteilung des National Astronomical Observatory. „Wenn wir interstellare Wolken in kleine Haufen aufteilen und ihre Massen betrachten, können wir erkennen, dass die Positionen der dichtesten Haufen nicht zufällig sind, sondern entsprechend der Positionen der Fragmente stark organisiert sind.“

Der Tarantelnebel zieht Materie aus interstellaren Wolken, die bei der Entstehung neuer Sterne durch den Kollaps alter Sterne entstehen. Wissenschaftler nutzen dieses Prinzip, um interstellare Wolken durch Lichtwellen zu lokalisieren, die von Kohlenmonoxid in interstellaren Wolken absorbiert werden. Die Wissenschaftler entdeckten außerdem, wie sich interstellare Wolken verändern, wenn junge Sterne enorme Mengen Energie freisetzen.

Die Erkenntnisse des Teams geben Aufschluss darüber, wie die Schwerkraft Sternentstehungsgebiete beeinflusst, und in dieser Forschung werden ständig Fortschritte erzielt. „Wir haben mit dieser riesigen und spektakulären Datenbank noch viel zu tun. Wir stellen sie jetzt der Öffentlichkeit zur Verfügung, um andere Forscher zu neuen Forschungsarbeiten zu ermutigen“, so Wang Tony abschließend.

Zukünftige Forschungen werden sich auf die Unterschiede zwischen der Milchstraße und dem Tarantelnebel konzentrieren, einschließlich der Sternentstehungsrate – denn während in unserer Milchstraße Sterne in einem gleichmäßigen Tempo entstehen, kommt es im Tarantelnebel zu „schnellen Ausbrüchen des Sternenwachstums“.

Die Studie zum Tarantelnebel wurde am 15. Juni auf der 240. Tagung der Astronomischen Gesellschaft in Pasadena vorgestellt. Die Ergebnisse dieser Studie wurden auch im Astrophysical Journal veröffentlicht.

VON: Robert Lea

FY:E-Orange

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