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W49
Ein Gigant im größten Sternentstehungsgebiet
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Astronomie
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29. August 2014

Astronomen ist es jetzt gelungen, den massereichsten Stern im größten Sternentstehungsgebiet unserer Milchstraße zu identifizieren. Der Stern mit der Bezeichnung W49nr1 hat die 100- bis 180-fache Masse unserer Sonne. Von den Beobachtungen des stellaren Giganten erhoffen sich die Forscher neue Erkenntnisse über die Entstehung solcher Riesensterne.

W49

Farbaufnahme des zentralen Bereichs von W49. Der Stern W49nr1 ist mit einem weißen Pfeil gekennzeichnet. Bild: S.-W. Wu, A. Bik, Th. Henning, A. Pasquali, W. Brandner, A. Stolte.   [Großansicht]

Die Entdeckung eines neuen, sehr massereichen Sterns ist für Astronomen aus mehreren Gründen spannend. Solche Sterne mit mehr als Hundert Mal der Masse unserer Sonne bergen nach wie vor einiges an Rätseln: Im Vergleich mit der Sonne sind sie sehr kurzlebig - einige Millionen Jahre im Vergleich mit den mehr als zehn Milliarden Jahren der Sonne - und unter anderem deshalb sehr selten. Unter den Milliarden von Sternen, die Astronomen erfasst und untersucht haben, fallen nur wenige Dutzend in diesen Massenbereich – und die meisten davon kennt man erst seit einigen Jahren.

Die massereichen Sterne haben aber trotzdem einen enormen Einfluss auf ihre Umgebung: Sie sind extrem hell und senden große Mengen sowohl hochenergetischer UV-Strahlung als auch von Teilchenstrahlung aus, den sogenannten Sternenwind. Damit "pustet" ein solcher Stern eine große Blase in das ihn umgebene Gas; sternnahes Gas wird dabei sofort in seine Bestandteile zerlegt (ionisiert), weiter entferntes Gas schiebt der Stern von sich weg.

Das verdrängte Gas kann beispielsweise bewirken, dass noch fernere Gaswolken kollabieren und neue Sterne bilden. So können also massereicher Sterne weitere Sternentstehung auslösen. Bis vor einigen Jahren waren sich Astronomen allerdings nicht einmal richtig sicher, wie Sterne mit derart großer Masse überhaupt entstehen können. Erst kürzlich ist es Fachleuten gelungen, die Entstehung solcher Sterne zu simulieren.

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Der genaue Ablauf ist dabei noch unklar, es gibt mehrere konkurrierende Modelle für die Entstehung massereicher Sterne. In einem davon entstehen Sterne dieser Klasse, wenn in einem ausgedehnten Sternhaufen zwei Sterne miteinander verschmelzen. Bislang gab es allerdings nur drei Sternhaufen  - NGC 3603 und den Arches-Sternhaufen in der Milchstraße sowie R136 in der Großen Magellanschen Wolke -  in denen derart massereiche Sterne nachgewiesen werden konnten.

Jetzt hat eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Shiwei Wu vom Max-Planck-Institut für Astronomie einen weiteren solchen massereichen Stern entdeckt - und das nicht irgendwo, sondern in der größten bekannten Sternentstehungsregion unserer Milchstraße. Die Region trägt die Bezeichnung W49 und ist rund 36.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Ganze zwei Spiralarme unserer Heimatgalaxie mit all ihrem Staub liegen zwischen uns und dem Sternhaufen.

Das hat die Entdeckung des neuen stellaren Riesen nicht einfacher gemacht: "Weil W49 hinter großen Mengen interstellaren Staubs verborgen ist, erreicht uns nur ein Billionstel des sichtbaren Lichts, das seine Sterne in Richtung Erde schicken. Daher haben wir unsere Beobachtungen im Infrarotbereich durchgeführt - Infrarotlicht kann den Staub weitgehend unbehindert durchqueren", erklärt Wu.

Mithilfe eines Infrarotspektrums, das das Team mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) aufgenommen hatten, konnten die Astronomen den Typ des Sterns bestimmen. Zusammen mit der gemessenen Sternhelligkeit erlaubt es diese Information, die Temperatur ebenso abzuschätzen wie die Gesamtmenge an Licht, die der Stern aussendet. Aus dem Vergleich mit Sternmodellen ergab sich dann, dass der Stern eine Masse zwischen 100 und 180 Mal der Masse der Sonne besitzen sollte.

Aufgrund seiner enormen Größe ist W49 eine der wichtigsten Regionen in unserer Galaxie, in der sich die Entstehung und Entwicklung sehr massereicher Sterne untersuchen lässt - und mit W49nr1 haben die Astronomen nun das Schlüsselobjekt des Haufens identifiziert. Aus den aktuellen und weiteren Beobachtungen erhoffen sie sich weitere Antworten über das kurze Leben der massereichen Sterne und ihrer noch immer geheimnisvolle Geburt.

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siehe auch
ALMA: Die Entstehung eines Monstersterns - 11. Juli 2013
SOFIA: Wie ein massereicher Stern entsteht - 23. April 2013
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
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Max-Planck-Institut für Astronomie
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