Geheimnisvolle Sterngeburt: Sterne entstehen vorwiegend in dichten Clustern – diese bisher gültige Annahme könnte sich als falsch erweisen, wie Astronomen nun berichten. Sie haben mithilfe von Daten des Gaia-Satelliten Ansammlungen von jungen Sternen untersucht und dabei keine Anzeichen für eine Expansion gefunden. Gerade die wäre aber typisch für eine Sterngeburt im Cluster. Die Sterne können demnach nicht als dichter Sternhaufen entstanden sein – und widersprechen damit dem gängigen Modell.
Schon 180 Millionen Jahre nach dem Urknall leuchteten im Universum die ersten Sterne. Die Himmelskörper sind ein fundamentaler Bestandteil unseres Kosmos – und Teil eines immerwährenden Kreislaufs: Sie werden geboren und vergehen wieder. Doch wie entstehen Sterne? Astronomen gehen davon aus, dass die Himmelskörper vorwiegend in relativ dicht gepackten Sternhaufen geboren werden, sogenannten Clustern.
Jede Ansammlung von jungen Sternen, die heute beobachtet werden kann, muss demnach ihren Ursprung in einem oder auch mehreren deutlich dichteren Sternhaufen gehabt haben. Im Anschluss an die Geburt der Sterne haben diese Cluster das verbleibende molekulare Gas ausgestoßen und konnten aufgrund des Verlusts an gravitativ bindender Masse expandieren. Auf diese Weise müssten sich die heute weniger dichten Ansammlungen von Sternen gebildet haben – und sie müssten noch viele Millionen Jahre lang deutliche Zeichen einer starken Expansion zeigen.
Keine Ausdehnung
Jacob Ward von der Universität Heidelberg und sein Kollege haben nun allerdings Hinweise darauf gefunden, dass der „Geburtsvorgang“ bei Sternen möglicherweise doch anders vonstatten gehen könnte. Die Astronomen nutzten Daten aus der Gaia-Mission, um mehr über die Bedingungen der Sternentstehung zu erfahren. Das Weltraumobservatorium der ESA vermisst die dreidimensionalen Positionen und Bewegungen der Sterne in der Milchstraße in bisher nie erreichter Genauigkeit.
Aus diesen Informationen ermittelten die Forscher die Positionen, Entfernungen und Geschwindigkeiten einer großen Anzahl von jungen, massiven Sternen innerhalb von 18 nahegelegenen losen Sternansammlungen. Dabei stellten sie Überraschendes fest: Es gab keinerlei Anzeichen für eine Expansion dieser Ansammlungen. Anders als erwartet können sie daher nicht als dichtes Cluster entstanden und im Anschluss auf ihre heutige Ausdehnung expandiert sein.
Neues Modell zur Sternentstehung
Wie Ward und sein Kollege betonen, sind diese Ergebnisse ein deutliches Indiz dafür, dass das bisherige Modell der Sternentstehung in diesem Zusammenhang nicht tragfähig ist. Wie aber werden die Himmelskörper dann geboren? Die Astronomen glauben: Statt vorwiegend in dichten Clustern bilden sich Sterne über ausgedehnte molekulare Gaswolken mit einem breiten Spektrum von Dichten.
Demnach entstehen Sterne in losen Ansammlungen – und nur in wenigen Fällen in dicht gepackten Sternhaufen. Mit diesem Erklärungsansatz lassen sich dem Team zufolge heutige Sternhaufen und Sternansammlungen unterschiedlicher Dichte ohne weitere Expansion erklären. Ob ihr Modell plausibel ist, könnte schon bald die nächste Veröffentlichung von Daten der Gaia-Mission zeigen.
Dem Ursprung der Sterne auf der Spur
Am 25. April wird der Satellit Astronomen mit seinen neuesten Erkenntnissen versorgen. Damit werden dann über eine Milliarde Sterne erfasst worden sein – mindestens das Fünfhundertfache der zwei Millionen Sterne, die in dieser ersten Untersuchung genutzt werden konnten. Mit diesen neuen Daten wird es Ward und seinem Kollegen möglich sein, ihre Studie auf potentiell hunderte von losen Sternansammlungen auszudehnen – und der Frage nach dem Ursprung der Sterne weiter auf den Grund zu gehen. (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2018; doi: 10.1093/mnras/sty117)
(Universität Heidelberg, 23.04.2018 – DAL)
