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Magnetfelder spielen Schlüsselrolle
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Astronomie
astronews.com
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.
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.
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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