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STERNENTSTEHUNG
Magnetfelder spielen Schlüsselrolle
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Astronomie
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17. November 2011

Astronomen des Max-Planck-Instituts für Astronomie haben erstmals die großräumige Ausrichtung von Magnetfeldern in riesigen Gas- und Staubwolken einer anderen Galaxie gemessen. Ihre Ergebnisse legen nahe, dass Magnetfelder eine Schlüsselrolle bei der Verdichtung solcher Materiewolken spielen und sie damit helfen, die Geburt neuer Sterne vorzubereiten.

SMA

Die acht Antennen des Submillimeter Array (SMA) am Mauna Kea Observatory auf der Insel Mauna Kea, Hawaii. Foto:  Nimesh A. Patel, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Sterne und Planeten werden geboren, wenn riesige Wolken aus interstellarem Gas und Staub kollabieren. Die Sternkinderstuben, die dabei entstehen, sind für einige der schönsten astronomischen Bilder verantwortlich: Farbenfrohe Gasnebel, beleuchtet durch die hellen, neugeborene Sterne. Über die so genannten Molekülwolken, die dort kollabieren, ist einiges bekannt: Sie bestehen vor allem aus Wasserstoffmolekülen, was ungewöhnlich ist, da der Kosmos nur selten Bedingungen bietet, unter denen sich Wasserstoffatome zu Molekülen verbinden können.

Kartiert man die Verteilung solcher Wolken in einer Spiralgalaxie wie unserer Milchstraße, dann sieht man, dass sie entlang der Spiralarme angeordnet sind. Aber wie entstehen diese Wolken? Was bringt Materie dazu, sich zu Wolken zusammenzuballen, die hundert oder sogar tausend Mal dichter sind als das umgebende interstellare Gas?

Ein Kandidat für den Posten des "stellaren Geburtshelfers" sind die Magnetfelder einer Galaxie. Jeder, der schon einmal das klassische Experiment gesehen hat, in dem ein Magnet unter eine Platte mit Eisenspänen gehalten wird, weiß, dass Magnetfelder der Materie eine Ordnung aufprägen können. Einige Forscher hatten daher schon länger den Verdacht, dass etwas Ähnliches bei den Molekülwolken passiert: dass die Magnetfelder einer Galaxie die Kondensation von interstellarer Materie lenken und ihnen eine Ordnung aufprägen, welche die Bildung dichterer Wolken und den weiteren Kollaps begünstigt. Dies könnte dann der Schlüssel zur Vorbereitung der Sternentstehung sein.

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Andere Wissenschaftler glaubten das nicht: Sie waren überzeugt davon, dass der Gravitationseinfluss der Wolkenmaterie und die turbulenten Gasbewegungen im Wolkeninneren so stark sind, dass der Einfluss äußerer Magnetfelder keine wesentliche Rolle spielen sollte. In unserer eigenen Galaxie lässt sich nur schwer überprüfen, welche der beiden Fraktionen richtig liegt. Wir sind mit unseren Sonnensystem im Inneren der galaktischen Scheibe der Milchstraße gefangen; die nötigen Beobachtungen gelingen aber am besten, wenn man von oben auf die Scheibe blicken kann.

Daher wählten Hua-bai Li und Thomas Henning vom Max-Planck-Institut für Astronomie ein anderes Beobachtungsziel: Die Galaxie Messier 33, die auch als Dreiecksnebel bekannt ist, ist mit einer Entfernung von drei Millionen Lichtjahren einer unserer nächsten galaktischen Nachbarn. Bei dieser Galaxie blickt der irdische Beobachter direkt von oben auf die Scheibe.

Mit Hilfe des Submillimeter Array (SMA), einem Verbundteleskop am Mauna Kea Observatory auf der gleichnamigen Insel Hawaiis, untersuchten Li und Henning spezifische Eigenschaften des Lichts, das uns von M 33 erreicht - Eigenschaften, die mit der Orientierung der Magnetfelder in der beobachteten Region zusammenhängen. Sie entdeckten so, dass die Magnetfelder der sechs massereichsten Riesen-Molekülwolken der Galaxie mitnichten chaotisch-turbulent sind, sondern direkt dem Verlauf der Spiralarme folgen.

Würde die Turbulenz in diesen Wolken die dominante Rolle spielen, würde man im Gegensatz dazu erwarten, dass die Magnetfelder in der Wolke ungeordnet und zufällig durcheinander laufen. Die Beobachtungen von Li und Henning sind damit ein deutlicher Hinweis darauf, dass Magnetfelder in der Tat eine wichtige Rolle bei der Entstehung dichter Molekülwolken spielen - und damit den Boden bereiten für die Entstehung von Sternen und Planetensystemen wie unserem eigenen.

Ihre Resultate veröffentlichten die Astronomen jetzt in der Fachzeitschrift Nature.

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Magnetfelder spielen offenbar Schlüsselrolle bei der Sternentstehung. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Massereiche Sterne: Magnetfelder füttern Sternenembryos - 19. Februar 2010
Sternentstehung: Rolle von Magnetfeldern unterschätzt? - 10. September 2009
Sterne: Magnetfelder regeln Sternentstehung - 11. August 2006
Links im WWW
Max-Planck-Institut für Astronomie
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
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