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SOFIA
Wie ein massereicher Stern entsteht
von Stefan Deiters
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23. April 2013

Astronomen haben mithilfe des Flugzeug-Infrarotteleskops SOFIA detaillierte Beobachtungen eines massereichen Sterns gemacht, der sich gerade im Inneren einer dichten Wolke aus Gas und Staub bildet. Zur Überraschung der Wissenschaftler scheint der Entstehungsprozess ganz ähnlich zu verlaufen, wie bei massearmen Sternen. Experten hatten ihn bislang für deutlich komplizierter gehalten.

G35.20-0.74

FORCAST-Beobachtungen des massereichen Protosterns G35.20-0.74 im Infraroten bei 31 Mikrometern. Bild: Zhang et al. 2013, Astrophysical Journal

Das Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) ist ein ganz besonderes Teleskop: Es befindet sich, zumindest wenn damit Beobachtungen gemacht werden, nämlich weder auf der Erde noch im Weltall: SOFIA ist eine Sternwarte in einem umgebauten Jumbojet (astronews.com berichtete) und erlaubt auf diese Weise Beobachtungen, die in tieferen Atmosphärenschichten nicht möglich wären. SOFIA ist ein gemeinsames Projekt der amerikanischen Weltraumbehörde NASA und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Mit der Faint Object Infrared Camera for the SOFIA Telescope (FORCAST) haben Astronomen nun das Objekt G35.20-0.74 anvisiert, einen der massereichsten bekannten Protosterne. Es handelt sich also um eine Sonne, die noch in ihrer Entstehungsphase ist. Der Stern ist rund 8.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Mithilfe von SOFIA gelangen nun die bislang detailliertesten Aufnahmen im mittleren Infrarot dieses faszinierenden Objekts.

Sterne entstehen in der Regel nicht allein, sondern in Sternhaufen. Wegen dieser turbulenten Umgebung mit zahlreichen neu entstehenden Sonnen waren Astronomen bislang davon ausgegangen, dass die Entstehung massereicher Sterne vergleichsweise kompliziert ist. Die Beobachtungen von G35.20-0.74 haben aber nun gezeigt, das die Entstehung offenbar genauso "geordnet" abläuft, wie die Entstehung von sonnenähnlichen Sternen, nämlich durch den einfachen symmetrischen Kollaps einer interstellaren Gaswolke. G35.20-0.74 hat etwa die 20-fache Masse unserer Sonne.

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"Wir wollten mit unserer Studie hauptsächlich herausfinden, wie massereiche Sterne tatsächlich entstehen", erklärt Yichen Zhang von der University of Florida, der auch Erstautor eines unlängst in der Zeitschrift Astrophysical Journal erschienenen Fachartikels über die Beobachtungen ist. "Wir hatten angenommen, dass die Struktur des Protosterns G35 sehr kompliziert ist. Stattdessen stellte sich aber heraus, das sie sehr einfach ist und den Kokons gleicht, in denen sich Sterne mit der Masse unserer Sonne bilden."

G35.20-0.74 war für diese Untersuchung ideal, da sich der Stern noch in der frühen Phase seiner Entstehung befindet. Infrarot-Weltraumteleskope konnten den Protostern nicht im Detail beobachten, da seine Strahlung im Infraroten einfach zu intensiv ist. Im sichtbaren Bereich des Lichts ist er noch tief in seinem Kokon aus Gas und Staub verborgen und nicht auszumachen.

SOFIA fliegt nun über dem größten Teil des Wasserdampfs in der Erdatmosphäre, der die meiste Strahlung im Infraroten nicht durchlässt. So waren Beobachtungen in einem Infrarot-Wellenlängenbereich möglich, der von keinem anderen Teleskop abgedeckt wird. Diese lieferten ganz neue Details über die Struktur des Protosterns und der dichten Wolke aus Gas und Staub, in der er sich gerade bildet.

"Massereiche Sterne, obwohl eher selten, sind wichtig", so James De Buizer vom SOFIA-Team. "Es gibt Hinweise dafür, dass sie die Entstehung kleinerer, sonnenähnlicher Sterne fördern. Am Ende ihres Lebens erzeugen und verteilen sie zudem chemische Elemente, die die Bausteine für erdähnliche Planeten darstellen."

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siehe auch
SOFIA: Erster Wissenschaftsflug der fliegenden Sternwarte . 2. Dezember 2010
Massereiche Sterne: Die Geburt ist bei allen Sterne gleich - 15. Juli 2010
Bild des Tages - 15. Juli 2010: Wiege eines massereichen Sterns
Massereiche Sterne: Ähnlich entstanden wie unsere Sonne? - 15. Februar 2010
Sterne: Riesensterne brauchen Geburtshelfer - 28. Februar 2008
Sternentstehung: Wie große Sterne entstehen - 28. September 2006
VLT: Massereiche Sterne entstehen überall - 26. August 2002
NTT: Geburt massereicher Sterne im Omega-Nebel - 15. September 2000
Links im WWW
SOFIA, Seite der NASA
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
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