EU-finanzierte Astronomen entdecken den „James Dean“ unter den Sternen

Obwohl er 30 mal größer ist als unsere Sonne, ist der kürzlich entdeckte Stern – in astronomischen Maßstäben – überraschend jung. Er befindet sich noch in einem frühen Stadium, in dem er Materie aus der Molekülwolke zieht, aus der er entstand. Daher gehen die Wissenschaftler des EU-finanzierten Projekts DISCSIM davon aus, dass der Stern bis zum Erreichen der Hauptreihenphase noch mehr Masse ansammeln werden wird. Da massereiche Sterne auf ähnliche Weise wie deutlich kleinere Sterne entstehen, kann durch die Beobachtung eines jungen Sterns in einer rotierenden Scheibe aus Gas und Staub auch auf die Entstehung unserer eigenen Sonne geschlossen werden.

Die Forscher betonen, wie selten sich eine solche Gelegenheit bietet. Zumindest in unserer Heimatgalaxie sind massereiche junge Sterne schwer zu beobachten, da sie, ähnlich wie James Dean –der Stern am Schauspielhimmel – zwar hell leuchten, jedoch jung sterben. Unter den 100 Milliarden Sternen der Milchstraße sind diese Sterne daher nur schwer aufzuspüren. Tatsächlich bildet sich, so die Forscher von DISCSIM, ein durchschnittlicher Stern wie unsere Sonne im Verlauf einiger Millionen Jahre. Im Gegensatz dazu entstehen massereiche Sterne deutlich schneller – in nur 100 000 Jahren. Dies hat jedoch seinen Preis, denn solche Sterne verbrauchen auch ihren Brennstoff schneller, wodurch sie, wie einer der Forscher es ausdrückt, „viel schwerer zu finden sind, solange sie noch jung sind“.

Im Inneren eines Sternkindergartens

Wie ist das DISCSIM-Team also über diese Rarität gestolpert? Der Stern wurde in einer dunklen Infrarot-Wolke entdeckt, einer kalten und materiereichen Region des Weltraums, die für die Entstehung neuer Sterne ideale Bedingungen bietet. Das Innere dieser Wolken ist jedoch äußerst schwer zu beobachten, da herkömmliche Teleskope die dichten Ansammlungen von Gas und Staub kaum durchdringen können.

Um dieses Problem zu umgehen, machten die Forscher vom Submillimeter Array (SMA) auf Hawaii und dem Karl G Jansky Very Large Array (VLA) in New Mexico in den USA Gebrauch. Beide dieser Instrumente sammeln relativ langwelliges Licht, sodass die Forscher die Röntgenstrahlen untersuchen können, die durch die Wolke dringen und über die Sternentstehung im ihrem Inneren Aufschluss liefern. Als nächstes bestimmten sie anhand charakteristischer Merkmale verschiedener Moleküle des Gases, wie viel Strahlung der kalte Staub um den Stern herum emittierte. So konnten sie eine Akkretionsscheibe nachweisen, eine Scheibe, die im Zentrum schneller rotiert als am Rand. Ein ähnliches Verhalten ist auch bei den Himmelskörpern unseres Sonnensystems festzustellen. Diese Scheibe weist darauf hin, dass sich auch massereiche Sterne tatsächlich auf ähnliche Weise bilden wie masseärmere Sterne wie die Sonne.

Laut den DISCSIM-Forschern ist dies eine bedeutende Entdeckung, denn sie hilft bei der Beantwortung der Frage, ob Planeten schon während dieser frühen Phase der Akkretionsscheibenbildung durch Gravitation entstehen können. Die Theorie, nach der sich Planeten durch Fragmentierung einer Akkretionsscheibe bilden, wird in der Forschung derzeit kritisch hinterfragt, da der allgemeine Konsens durch neue Simulationen infrage gestellt wurde. Daher arbeiten die Projektwissenschaftler derzeit sorgfältig an einem neuen, schlüssigeren Erklärungsansatz.

Die massereichsten Sterne der Milchstraße

Als nächstes möchten die Forscher dieselbe Region mit dem Atacama Large Millimeter Array (ALMA) untersuchen und damit ein zentrales Ziel des DISCSIM-Projekts erreichen. Mit diesem leistungsfähigen Instrument, das im Lauf der Projektlaufzeit verfügbar sein soll, könnten weitere Sterne innerhalb der Wolke untersucht werden, wovon sich die Forscher weitere Erkenntnisse zu den frühen Stadien der massereichsten Sterne unserer Galaxie versprechen.


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