• vom 24.10.2013, 13:25 Uhr

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Update: 24.10.2013, 13:30 Uhr

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Ein Stern ohne Geschwister?




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Von Christian Pinter

  • Obwohl Sterne in große Familien hinein geboren werden, scheint unsere Sonne heute ein Waisenkind zu sein. Die Europäische Weltraumorganisation ESA erforscht den Verbleib allfälliger sonniger Verwandter.

Bei niedrigen Temperaturen schließen sich Atome zu Molekülen zusammen. Daher treiben in den Spiralarmen unserer Milchstraße tausende Molekülwolken. Sie erstrecken sich hunderte Lichtjahre weit. Wasserstoff dominiert darin. Aber auch Staub, der aus Roten Riesensternen und Supernovae stammt, ist eingebettet. Die Materiekörner ähneln in ihrer Dimension Rauchteilchen oder Ruß. Auf ihren kalten Oberflächen kondensieren einfache Gase wie Kohlenmonoxid oder Methan, verbinden sich zu komplexeren Molekülen. Solche Wolken leuchten zunächst nicht. Ihr feiner Staub blockiert vielmehr den Schein dahinterliegender Objekte und täuscht dem Betrachter sternarme Stellen am Firmament vor.

In chaotischen Regionen wie dem Carina-Nebel existieren gleichzeitig kaltes und heißes Gas, dunkler Staub, protzende Riesensterne und ganze Haufen junger Sonnen.

In chaotischen Regionen wie dem Carina-Nebel existieren gleichzeitig kaltes und heißes Gas, dunkler Staub, protzende Riesensterne und ganze Haufen junger Sonnen.© Foto: ESO In chaotischen Regionen wie dem Carina-Nebel existieren gleichzeitig kaltes und heißes Gas, dunkler Staub, protzende Riesensterne und ganze Haufen junger Sonnen.© Foto: ESO

Die Temperatur in den Wolken liegt 10 bis 50 Grad C über dem absoluten Nullpunkt. Da sie langsam um das Zentrum der Milchstraße kreisen, drehen sich die Gebilde auch um sich selbst. Die eigene Masse müsste sie zum Kollabieren bringen, doch stemmt sich einiges dagegen: die Fliehkraft, Turbulenzen und magnetische Felder vereiteln den Zusammensturz. Bei der Verdichtung heizt sich das Gas zudem auf und drängt somit wieder nach außen.


Die Entstehung eines Protosterns
Daher bedarf es eines äußeren Anstoßes, um den Kollaps auszulösen - etwa den Zusammenstoß mit einer anderen Molekülwolke oder die Strahlung eines besonders leuchtkräftigen Nachbarsterns. Dann teilt sich die Wolke zunächst in Filamente, Fragmente und schließlich in Klumpen: In diesen kleinen Kernen sind die störenden Turbulenzen und Magnetfelder geringer. Erst sie können tatsächlich in sich zusammenbrechen. Für normales Licht undurchdringlich, muten sie vor hellem Hintergrund an wie Tintentropfen.

Solche Globulen sind etwa ein Lichtjahr weit und umfassen jeweils einige bis einige Dutzend Sonnenmassen. Beim Zusammenstürzen kollidieren Gas- und Staubteilchen miteinander und erwärmen sich. Dabei senden sie Strahlung im Millimeterbereich aus: Einschlägige Radioteleskope wie das neue ALMA in Chile erfassen ihre Bewegung.

Im Zentrum der Globule entsteht eine immer dichter werdende, schrumpfende und somit zunehmend rascher rotierende Gaskugel. Dieser sogenannte "Protostern" wächst wie ein Embryo in der Gebärmutter heran: je höher die Masse, desto kürzer die Wehen. Schlussendlich ist die Dichte im Zentrum des Protosterns hoch genug, um die Kernfusion zu starten. Wasserstoff wird nun in Helium verwandelt, was Energie en gros freisetzt. Jetzt ist ein neuer, richtiger Stern geboren.

Besonders dichte Wolkenkerne gebären auch außergewöhnlich massereiche Sterne: Diese Riesenbabys "wiegen" Dutzende Mal mehr als unsere Sonne. Sie entscheiden über die Struktur und das weitere Schicksal der Molekülwolke. Denn mit ihrer energiereichen UV-Strahlung erhitzen sie das ursprünglich eiskalte Gas auf 10.000 Grad. Wasserstoff wird ionisiert und sendet nun sowohl blaugrünes wie tiefrotes Licht aus. Zweifach ionisierter Sauerstoff fügt Grün hinzu. Die betroffenen Regionen werden als Emissionsnebel sichtbar.

Ein einziger Riesenstern mag ein Raumgebiet von bis zu 300 Lichtjahren Durchmesser ionisieren. Der Heißsporn schafft so eine an Materie arme, gigantische Blase um sich herum, in der Sterngeburten unmöglich sind. Eine kleine Molekülwolke ist dann völlig sterilisiert. Bei einer größeren wird das Gas hingegen am Rand der Blase zusammengeschoben, was die Sternbildung dort anregt: Ein Babyboom ist die Folge, mit etlichen neuen Kindern im bescheidenen Format unserer Sonne.

Vor dem Blasenrand weisen oft fingerartige Strukturen vom Riesenstern weg. Diese dunklen "Elefantenrüssel" aus Staub und Gas sind mehrere Lichtjahre lang. Sie bilden sich im Windschatten dichter Wolkenregionen oder Globulen, die sich der brutalen Strahlung widersetzen konnten. Man hat sie schon lyrisch als "Säulen der Schöpfung" bezeichnet.

Nicht einmal jeder hundertste Stern rafft bei seiner Geburt mehr als acht Sonnenmassen an sich. Solche Giganten strahlen extrem kräftig und brauchen ihren Wasserstoffvorrat nicht in Milliarden, sondern schon in Millionen Jahren auf. Dann enden sie in einer Supernova-Explosion. Diese schafft ein noch viel größeres Chaos als die UV-Strahlung zuvor, heizt das umgebende Gas sogar auf hundert Mio. Grad auf. Leichte Wolken werden völlig verblasen. Bei den massereicheren verdichtet sich die Materie aber wieder an der Peripherie des devastierten Gebiets. Dort kommt es abermals zu Geburtswellen.

Ein Menschenleben reicht nicht, um die Entstehung eines Sterns mitzuverfolgen. Stattdessen fotografieren Astronomen möglichst viele Objekte in unterschiedlichen Phasen dieses Prozesses und fügen die Momentaufnahmen im Geist zu einer Art "Film" zusammen. Mit freiem Auge, Fernglas oder kleinem Teleskop können Naturliebhaber zumindest die späteren Szenen selbst beobachten. Besonders gut geht das im Herbst in der zweiten und im Winter in der ersten Nachthälfte.

Sternenkinder-Scharen in Molekülwolken
So sind etwa weite Teile des auffälligen Sternbilds Orion von einer Molekülwolke durchzogen: Dieser Komplex ist 1450 Lichtjahre entfernt und 240 Lichtjahre weit. Den hellsten Abschnitt bildet der berühmte Orionnebel M 42, in dem bereits einige tausend Sternenkinder hausen. Das Fernrohr zeigt dort bläuliche, sehr heiße Sonnen. Deren ionisierende Strahlung macht den M 42 zum Emissionsnebel.

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Schlagwörter

Extra, Astronomie, Wissenschaft, ESA, Stern

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Copyright © Wiener Zeitung Online 2018
Dokument erstellt am 2013-10-24 13:29:05
Letzte ─nderung am 2013-10-24 13:30:58



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