Die Entstehung massereicher Sterne

Während der ersten Entwicklungsphasen der massereichen Sterne bilden sich prästellare Kerne aus konzentriertem Gas, die kollabieren, sodass sich Sterne bilden. Diese Phase bei der Bildung massereicher Sterne konnte bislang nicht untersucht werden. Tiefeninfrarotuntersuchungen wiesen eine geringe Sensitivität auf und erschwerten die Identifizierung potenzieller sternloser Regionen.

Durch die Entwicklung neuer Weltraum- und Bodenteleskope waren Astrophysiker in der Lage, die Regionen mit dem höchsten Potenzial detailliert zu studieren, in denen sich schließlich massereiche Sterne bilden. Das EU-finanzierte Projekt MIRA (Massive star formation with interferometers: Research with ALMA) fokussiert sich auf sogenannte Infrared Dark Clouds (IRDC).

Die physikalische Struktur und Dynamik dieser Regionen, in denen sich massereiche Sterne bilden, wurde in einem breiten Skalenspektrum bis auf 0,1 Parsec hin geprüft. Unter Verwendung von Daten, die in verschiedenen Molekularlinien gesammelt worden waren, erforschten die MIRA-Wissenschaftler ebenfalls Variationen zwischen verschiedenen evolutionären Stufen.

Insbesondere IRDC wurden bei einer hohen Winkelauflösung unter Verwendung des Submillimeter Array (SMA) und des Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) beobachtet. Das Team untersuchte die interne Struktur von IRDC, die mehrere untergeordnete Wolken aufwiesen, denen Geschwindigkeitskomponenten folgten und die sich noch nicht zu massereichen Sternen entwickelt haben.

Das Team kam zu dem Schluss, dass ursprünglich zerstreute untergeordnete Wolken fragmentiert werden und dass einzelne Kerne Masse ansammeln, was zu einer steigenden Anzahl massiver Objekte führt. Des Weiteren erhöht sich im Laufe der Zeit die chemische Komplexität von Kernen infolge der fortschreitenden Desorption der eisumhüllten Staubkörner.

Die Arbeit im Zuge von MIRA stellt die erste vollständige Abbildung aller Entwicklungsstufen bei der Bildung massereicher Sterne auf Grundlage der gleichen IRDC-Probe bereit. Die Ergebnisse werden detailliert in einer Reihe wissenschaftlicher Paper über diese einzigartigen Labore beschrieben, um die ursprünglichen Bedingungen bei der Bildung massereicher Sterne und von Sternhaufen zu untersuchen.