Galaktisches Feuerwerk für junge Sterne
Das Very Large Telescope (VLT) der ESO befindet sich am Paranal-Observatorium im Norden Chiles auf der Chajnantor-Hochebene in der Atacama-Wüste. Bild: ESO, H.H.Heyer / CC-BY-SA-4.0
Neue Weltraumbilder zeigen die Entstehungsorte von Sternen in nahen Galaxien
Die Kombination macht es möglich, denn durch den Abgleich von Aufnahmen verschiedener Teleskope enthüllt ein internationales Astronomen-Team nun eindrucksvolle Details von nahen Galaxien. Ein tiefer Einblick in Regionen des Universums, in denen Sterne geboren werden. Ein Vorgang, der immer noch rätselhaft ist.
Sterne entstehen aus dichten, dunklen Staub- und Gaswolken, die Molekülwolken oder stellare Kinderzimmer genannt werden. Interstellaren Materie ballt sich in ihnen zusammen und verdichtet sich, bis die Kernfusion zündet und ein neuer Stern aufgeht. Wie genau das abläuft und welche die entscheidenden Faktoren dafür sind, ob und welche Art von Stern sich bildet, ist noch weitgehend ungeklärt. Das gilt auch für die Frage welche Rolle die sie umgebenden Galaxien dabei spielen.
Sterngeburten in verschiedenen Galaxien
Um das zu erforschen wurde das PHANGS-Projekt (Physics at High Angular Resolution in Nearby GalaxieS - Physik bei hohen Auflösungen in nahen Galaxien) gegründet, das aus mehr als 90 Wissenschaftlern von 30 Institutionen auf vier Kontinenten besteht. Seit 2013 beobachtete das internationale Team mit dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array der Europäischen Südsternwarte ESO (European Southern Observatory) in Chile systematisch 100.000 stellare Kinderzimmer in 90 nahen Galaxien.
Durch die Abbildungen in Millimeterwellenlängen (mit der gleichen Schärfe wie Bilder im sichtbaren Licht) konnten die PHANGS-Experten die sich zunehmend aufwärmenden Molekülwolken, die für optische Teleskope undurchdringlich sind, genau durchmustern und analysieren.
Ziel war es vor allem besser zu verstehen, wie sie mit ihren Muttergalaxien verbunden sind. Dabei stellten sie fest, dass die Regionen der Sternenentstehung nicht nur sehr verschieden aussehen, sondern auch sehr verschieden funktionieren. Die Experten erinnert es an die große Vielfalt der Lebenswelt von Menschen und ihrer nachbarschaftlich organisierten Populationen.
Eva Schinnerer vom Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) und leitende Wissenschaftlerin der PHANGS-Kollaboration erklärt:
Um zu verstehen, wie Sterne entstehen, müssen wir die Geburt eines einzelnen Sterns mit seinem Platz im Universum verbinden. Das ist so, als würde man eine Person mit ihrem Zuhause, ihrer Wohngegend, ihrer Stadt und ihrer Region in Verbindung bringen. Wenn eine Galaxie eine Stadt darstellt, dann ist die Nachbarschaft der Spiralarm, das Haus die sternbildende Einheit, und nahe gelegene Galaxien sind benachbarte Städte in der Region. Diese Beobachtungen haben uns gelehrt, dass das "Wohnviertel" kleine, aber deutliche Auswirkungen darauf hat, wo und wie viele Sterne geboren werden.
Das PHANGS-Projekt steht für eine enorme Erweiterung kosmischer Kartographie. Gezielt wurden sehr unterschiedliche Galaxientypen untersucht, um Ähnlichkeiten und Unterschiede in den molekularen Gaseigenschaften und Sternentstehungsprozessen von Galaxienscheiben, stellaren Balkenstrukturen, Spiralarmen und Galaxienzentren zu entdecken.
Es entstand über die Jahre ein neuer Atlas von 90 Galaxien im nahen Universum, der detailgetreu die Bereiche zwischen den leuchtenden Sternen in den Muttergalaxien zeigt, in denen sich der stellare Nachwuchs bildet. Die Aufnahmen werden seit Jahren von den Experten intensiv ausgewertet. Die Forschenden verglichen die ALMA-Daten unter anderem mit denen des Hubble-Weltraumteleskops.
Mehr als zwanzig auf PHANGS basierende Studien wurden bereits veröffentlicht, zuletzt präsentierten Forschergruppen zehn Fachartikel allein im Juni beim Jahrestreffen der American Astronomical Society.