Zukünftige Astronomen werden diesen Nebel am Himmel sehen. Bildnachweis: David A. Aguilar. Klicken um zu vergrößern.
Astronomen gaben heute bekannt, dass sie den nächsten Orionnebel gefunden haben. Diese glühende Gaswolke im Sternbild Kassiopeia, bekannt als W3, hat gerade begonnen, mit neugeborenen Sternen zu leuchten. Staubwolken verbergen derzeit sein Licht, aber dies ist nur ein vorübergehender Zustand. In 100.000 Jahren – ein Wimpernschlag in astronomischer Hinsicht – könnte er aufleuchten, Sterngucker auf der ganzen Welt erfreuen und zum Großen Nebel in Cassiopeia werden.
„Der Große Nebel in Cassiopeia wird an unserem Himmel erscheinen, während der Große Nebel im Orion verblasst“, sagte der Smithsonian-Astronom Tom Megeath (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), der dies in einer Pressekonferenz auf der 207 Amerikanische Astronomische Gesellschaft. „Noch besser, seine Heimatkonstellation ist das ganze Jahr über von einem Großteil der nördlichen Hemisphäre aus sichtbar.“
Der Orionnebel ist eine der berühmtesten und am leichtesten einsehbaren Deep-Sky-Sehenswürdigkeiten. Als nächstgelegene Region massereicher Sternentstehung hat sie für Forscher besondere Bedeutung.
Der Sternentstehungsprozess beginnt in einer dunklen Wolke aus kaltem Gas, in der sich kleine Materialklumpen zusammenziehen. Die Schwerkraft zieht das Gas in heiße Kondensationen, die sich entzünden und zu Sternen werden. Die massereichsten Sterne produzieren heiße Winde und intensives Licht, die die umgebende Wolke wegblasen. Aber während des Zerstörungsprozesses erhellt stellare Strahlung die Wolke und erzeugt einen hellen Nebel, den Sterngucker bewundern können.
„Orion mag in einer kalten Winternacht sehr friedlich erscheinen, aber in Wirklichkeit beherbergt es sehr massereiche, leuchtende Sterne, die die staubige Gaswolke zerstören, aus der sie sich gebildet haben“, sagte Megeath. „Irgendwann wird sich die Materialwolke auflösen und der Orionnebel wird von unserem Himmel verschwinden.“
Orions Trapez
Von besonderem Interesse für Megeath ist ein System aus vier hellen, massereichen Sternen im Zentrum von Orion, das als Trapez bekannt ist. Diese Sterne baden den gesamten Nebel mit starker ultravioletter Strahlung und beleuchten nahegelegenes Gas. Selbst ein bescheidenes Teleskop zeigt das Trapez, umgeben von wogenden Wellen aus Materie, die unheimlich über die Weiten des Weltraums schimmern. Doch das Trapez ist nur die Spitze des Eisbergs, umgeben von mehr als 1000 schwachen, sonnenähnlichen Sternen mit geringer Masse.
„Die Frage, die wir beantworten wollen, lautet: Warum sitzen diese massereichen Sterne im Zentrum des Haufens?“ sagte Megaath.
Es gibt zwei konkurrierende Theorien, um die Lage des Trapeziums zu erklären. Man behauptet, dass sich die Trapeziumsterne getrennt voneinander gebildet haben, aber in die Mitte des Haufens abgestiegen sind und dabei einen Sprühnebel massearmer Sterne ausgestoßen haben. Die andere führende Theorie besagt, dass sich die Trapezium-Sterne zusammen im Zentrum des Haufens gebildet haben und sich nicht von ihrem Geburtsort entfernt haben.
„Natürlich können wir nicht in der Zeit zurückgehen und uns das Trapez ansehen, als es sich noch bildete, also versuchen wir, jüngere Exemplare am Himmel zu finden“, erklärt Megeath.
Solche Proto-Trapeze würden immer noch in ihren Geburtskokons begraben, versteckt für sichtbare Lichtteleskope, aber nachweisbar durch Radio- und Infrarotteleskope. Suchen bei diesen längeren Wellenlängen haben viele Regionen identifiziert, in denen sich massereiche Sterne bilden, konnten jedoch nicht feststellen, ob die Protosterne allein oder in Ansammlungen von vier oder mehr Sternen waren, die als Trapeze angesehen werden könnten.
Cassiopeias Trapez
Megeath und seine Kollegen untersuchten einen solchen protostellaren Klumpen in W3 mit dem NICMOS-Instrument am Hubble-Weltraumteleskop der NASA und dem Very Large Array der National Science Foundation. Sie entdeckten, dass das Objekt, von dem man annahm, dass es ein Doppelstern war, tatsächlich vier oder fünf junge, massereiche Protosterne enthielt, was es wahrscheinlich zu einem Proto-Trapezium macht.
Diese Protosterne sind so jung, dass sie noch zu wachsen scheinen, indem sie Gas aus der umgebenden Wolke ansammeln. Alle Sterne drängen sich in einem kleinen Gebiet mit einem Durchmesser von nur etwa 500 Milliarden Meilen (knapp ein Zehntel eines Lichtjahrs) zusammen, was diesen Sternhaufen mehr als 100.000 Mal dichter macht als Sterne in der Nachbarschaft der Sonne. Dies deutet darauf hin, dass sich die massereichen Sterne in Orions Trapezium zusammen im Zentrum des Haufens gebildet haben.
Dieselben physikalischen Prozesse, die den Orionnebel geschaffen haben, formen jetzt den W3-Nebel. Die massereichen Sterne in dieser kompakten Gruppe beginnen mit ultravioletter Strahlung und schnellen stellaren Ausströmen das umgebende Gas zu zerfressen. Schließlich werden sie ihren dichten Kokon zerstören und auftauchen, um ein neues Trapez im Zentrum von W3 zu bilden. Die endgültige Form des Nebels und der Zeitpunkt, zu dem er seine maximale Brillanz erreicht, sind jedoch ungewiss.
„Wer weiß, in 100.000 Jahren könnte der entstehende Große Nebel in Kassiopeia den verblassenden Orionnebel als Lieblingsobjekt für Amateurastronomen ersetzen“, sagte Megeath. „In der Zwischenzeit denke ich, dass es ein beliebtes Ziel für professionelle Astronomen sein wird, die versuchen, das Rätsel der massiven Sternentstehung zu lösen.“
Megeaths Kollegen bei dieser Arbeit waren Thomas Wilson (European Southern Observatory) und Michael Corbin (Arizona State University).
Das Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) mit Hauptsitz in Cambridge, Massachusetts, ist eine gemeinsame Zusammenarbeit zwischen dem Smithsonian Astrophysical Observatory und dem Harvard College Observatory. CfA-Wissenschaftler, die in sechs Forschungsabteilungen organisiert sind, untersuchen den Ursprung, die Entwicklung und das endgültige Schicksal des Universums.
Originalquelle: CfA-Pressemitteilung