Drei Generationen an Sternen unter einem Dach

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Im Orionnebel-Haufen haben Astronomen drei unterschiedliche Populationen sehr junger Sterne entdeckt. Diese überraschende Entdeckung, die mit dem VLT Survey Telescope der ESO gelang, bietet wertvolle neue Einblicke in die Entstehung von Sternhaufen. Sie ist ein Hinweis darauf, dass Sternentstehung in Schüben verlaufen könnte und jeder Schub deutlich schneller vonstatten geht als bisher gedacht.

Der OmegaCAM – der optischen Weitwinkelkamera am VLT Survey Telescope (VST) der ESO – ist eine eindrucksvolle und detailreiche Aufnahme gelungen, auf der der Orionnebel und seine dazugehörigen Haufen aus jungen Sternen zu sehen sind. Mit einer Entfernung von 1350 Lichtjahren ist das Objekt eine der uns nächstgelegenen Geburtsstätten für Sterne mit niedriger wie auch großer Masse [1].

Bei der Aufnahme handelt es sich aber um mehr als nur ein hübsches Bild. Ein Team unter der Leitung des ESO-Astronomen Giacomo Beccari hat mit diesen qualitativ einmaligen Daten Helligkeit und Farben aller Sterne im Orionnebel-Haufen präzise bestimmt. Mithilfe dieser Messungen konnten die Forscher die Massen und das Alter der Sterne ermitteln. Zu ihrer Überraschung fanden sie in den Daten drei verschiedene Sequenzen, die möglicherweise auf ein unterschiedliches Alter der Sterne hinweisen.

Als wir uns die Daten zum ersten Mal angesehen haben, war das einer dieser Wow!-Momente, wie man sie als Astronom vielleicht ein- oder zweimal im Leben hat“, erzählt Beccari, der Erstautor des Fachartikels, in dem die Ergebnisse veröffentlicht wurden. „Dank der unglaublichen Qualität der OmegaCAM-Aufnahmen besteht kein Zweifel, dass wir es in den zentralen Bereichen von Orion mit drei unterschiedlichen Sternpopulationen zu tun haben.

Koautorin Monika Petr-Gotzens, die ebenfalls am ESO-Hauptsitz in Garching arbeitet, ergänzt: „Diese Erkenntnis ist für uns sehr wichtig, da es bedeutet, dass nicht alle Sterne eines Haufens wirklich zur selben Zeit entstanden sind. Damit würde sich unser Verständnis davon, wie sich Sterne in Haufen bilden, grundlegend ändern.

Die Astronomen untersuchten auch die Möglichkeit, dass die verschiedenen Helligkeiten und Farben nicht auf ein unterschiedliches Alter sondern auf versteckte Begleitsterne zurückzuführen sind, die die Sterne heller und rötlicher erscheinen lassen könnten, als sie es in Wahrheit sind. Diese Idee würde jedoch sehr ungewöhnliche Eigenschaften der Doppelsterne voraussetzen, die so noch nie zuvor beobachtet wurden. Andere Beobachtungsergebnisse, wie die Messung der Rotationsgeschwindigkeit der Sterne und die Analyse ihrer Spektren, weisen ebenfalls auf ein unterschiedliches Alter hin [2].

Auch wenn wir die Möglichkeit, dass es sich um Doppelsterne handelt, noch nicht offiziell widerlegen können, erscheint es plausibler, dass wir es mit drei Generationen an Sternen zu tun haben, die nacheinander im Laufe von weniger als drei Millionen Jahren entstanden sind“, folgert Beccari.

Die neuen Ergebnisse deuten darauf hin, dass Sternentstehung im Orionnebel in Schüben und deutlich schneller als bisher gedacht stattfindet.

Endnoten

[1] Der Orionnebel wurde bereits mehrfach von ESO-Teleskopen untersucht, einschließlich Aufnahmen im sichtbaren Licht vom MPG/ESO-2,2-Meter-Teleskop (eso1103) und Infrarotaufnahmen von VISTA (eso1701) sowie des HAWK-I-Instruments am Very Large Telescope (eso1625).

[2] Die Gruppe fand auch heraus, dass jede der drei verschiedenen Generationen eine andere Rotationsgeschwindigkeit aufweist – die jüngsten Sterne rotieren am schnellsten und die ältesten Sterne am langsamsten. In diesem Szenario hätten sich die Sterne in kurzer Abfolge innerhalb eines Zeitfensters von drei Millionen Jahren gebildet.

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