Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kühle Wolken im Carinanebel

16.11.2011
Beobachtungen bei Submillimeterwellenlängen mit dem APEX-Teleskop haben im Carinanebel kühle Staubwolken sichtbar gemacht, in denen neue Sterne entstehen.

Der Carinanebel ist Schauplatz häufiger Sternentstehung und beherbergt einige der massereichsten Sterne in unserer Milchstraße. Fast nirgends sonst lässt sich das Zusammenspiel zwischen jungen Sternen und den Molekülwolken, aus denen sie sich gebildet haben, so gut untersuchen.


Komposit aus APEX-Submillimeterdaten (dargestellt in orange) und einem Bild im sichtbaren Licht
Bild: ESO/APEX/T. Preibisch et al. (Submillimetre); N. Smith, University of Minnesota/NOAO/AURA/NSF (Optical)

Ein Astronomenteam unter der Führung von Thomas Preibisch von der Universitätssternwarte der Ludwig-Maximilians-Universität in München in Zusammenarbeit mit Karl Menten und Frederic Schuller vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn hat die Himmelsregion um den Carinanebel mit der LABOCA-Kamera am Submillimeter-Teleskop APEX (Atacama Pathfinder Experiment) auf dem Chajnantor-Plateau in den chilenischen Anden beobachtet.

Bei diesen Wellenlängen fangen Teleskope hauptsächlich die Wärmestrahlung kosmischer Staubkörner auf.So entstehen Aufnahmen, die das Glimmen von Staub- und Molekülwolken – letztere bestehen überwiegend aus molekularem Wasserstoff – zeigen, aus denen sich Sterne bilden. Der Staub ist mit -250°C sehr kalt, so dass das schwache Leuchten der Wolken nur bei Submillimeterwellenlängen beobachtet werden kann, die wesentlich länger sind als die Wellenlängen von sichtbarem Licht. So wird die Submillimeterstrahlung zum Schlüssel bei der Klärung der Fragen, wie Sterne entstehen und wie sie mit den Wolken wechselwirken, aus denen sie entstanden sind.

Das Bild zeigt die Beobachtungsdaten von APEX/LABOCA in orange, kombiniert mit einer Aufnahme im sichtbaren Licht vom Curtis-Schmidt-Teleskop am Cerro Tololo Interamerican Observatory. Die kombinierte Großfeldansicht dokumentiert eindrucksvoll die Bereiche der Sternentstehung. Der Nebel beinhaltet Sterne mit insgesamt über 25.000 Sonnenmassen; weitere 140.000 Sonnenmassen liegen in Form von Gas und Staub vor. Allerdings befindet sich nur ein Bruchteil des Gases im Carinanebel in Wolken, die dicht genug sind, um in absehbarer Zukunft (astronomisch gesehen sind dies die nächsten Millionen Jahre) zu kollabieren, so dass sich Sterne bilden. Auf noch längeren Zeitskalen könnten die bereits vorhandenen massereichen Sterne auf die Wolken in ihrer Umgebung einwirken und die Sternentstehung beschleunigen.

Massereiche Sterne existieren nur für wenige Millionen Jahre – verglichen mit unserer Sonne, die etwa 10 Milliarden Jahre alt werden wird, eine vergleichsweise kurze Lebensdauer. Dennoch sind sie in der Lage, ihre Umgebung maßgeblich zu beeinflussen. Von solchen jungen, heißen Sternen gehen starke Sternwinde und intensive UV-Strahlung aus, welche die Form der Wolken in ihrer Umgebung verändern. Dabei bilden sich eventuell sogar Verdichtungen als Keimzelle für die Entstehung weiterer Generationen von Sternen. Am Ende ihres kurzen Lebens werden die massereichen Sterne hochgradig instabil. Es kommt immer wieder zu Auswürfen von Materie, bis diese Sterne schließlich einen gewaltsamen Tod in Form von Supernoavexplosionen sterben.

Das Paradebeispiel für einen solchen instabilden Stern ist Eta Carinae, der helle, gelbliche Stern links unterhalb der Bildmitte. Er hat mehr als 100 Sonnenmassen und gehört zu den leuchtkräftigsten bekannten Sternen überhaupt. Voraussichtlich innerhalb der kommenden Million Jahre wird er als Supernova explodieren, gefolgt von weiteren massereichen Sternen in der Umgebung.

Diese gewaltsamen Explosionen reißen zunächst Löcher in die Wolken aus molekularem Gas in ihrer unmittelbaren Umgebung. Nachdem sich die Schockwelle allerdings auf über 10 Lichtjahre ausgedehnt hat, wird sie schwächer; jetzt wird wichtig, dass sie die nach außen angrenzenden Wolken zu komprimieren beginnt. Das ist der Startschuss für die Entstehung einer neuen Sterngeneration. In den Supernovaexplosionen entstehen kurzlebige, radioaktive Isotope schwerer Elemente, die sich mit den kollabierenden Wolken vermengen. Auf ähnliche Art und Weise dürfte auch radioaktives Material in die Wolke gelangt sein, aus der sich einst unsere Sonne und die Planeten unseres Sonnensystems gebildet haben. Auf diese Art und Weise gibt uns der Carinanebel zusätzliche Einblicke in die Entstehung des Sonnensystems.

Der Carinanebel befindet sich in einer Entfernung von etwa 7500 Lichtjahren im Sternbild Carina (der Schiffskiel), dem er auch seinen Namen verdankt. Aufgrund seiner vielen massereichen Sterne gehört er zu den hellsten Nebeln am Himmel. Mit einem Durchmesser von knapp 150 Lichtjahren übertrifft seine Größe die des bekannten Orionnebels um ein Vielfaches. Obwohl der Carinanebel viel weiter von der Erde entfernt ist als der Orionnebel, erscheinen beide Nebel am Himmel in etwa gleich groß. Damit ist der Carinanebel eines der ausgedehntesten Beobachtungsobjekte am Nachthimmel.

Das 12 Meter durchmessende APEX-Teleskop ist nicht nur ein eigenständiges Beobachtungsinstrument, sondern auch technologischer Wegbereiter für ALMA, das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. ALMA ist ein neuartiges Verbundteleskop, das die ESO gemeinsam mit internationalen Partnern ebenfalls auf dem Chajnantor-Plateau errichtet und betreibt. APEX basiert auf dem Prototypen einer Antenne für das ALMA-Projekt, während ALMA aus 54 solcher Antennen mit 12 Metern Durchmesser und zusätzlichen 12 Antennen mit 7 Metern Durchmesser bestehen wird. ALMA wird ein ungleich höheres Auflösungsvermögen als APEX haben, allerdings wird dafür das Gesichtsfeld wesentlich kleiner sein. Die beiden Teleskope ergänzen einander daher perfekt: APEX wird viele interessante Beobachtungsziele entdecken, die ALMA dann detailliert untersuchen kann.

Zusatzinformationen:

Die LABOCA-Beobachtungen werden in dem Fachartikel “A deep wide-field sub-mm survey of the Carina Nebula complex” von T. Preibisch, F. Schuller, H. Ohlendorf, S. Pekruhl, K. M. Menten und H. Zinnecker in der Fachzeitschrift Astronomy and Astrophysics, Ausgabe 525, A92 (2011) beschrieben.

APEX ist ein Gemeinschaftsprojekt des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie (MPIfR), des Weltraumobservatoriums Onsala (Onsala Space Observatory OSO) und der ESO, die auch für den Betrieb des Teleskopes verantwortlich zeichnet.

ALMA ist eine internationale Einrichtung, die von Europa, Nordamerika und Ostasien in Zusammenarbeit mit der Republik Chile getragen wird. Bei Entwicklung, Aufbau und Betrieb des Observatoriums ist die ESO zuständig für den europäischen Beitrag, das National Astronomical Observatory of Japan für den Beitrag Ostasiens und das National Radio Astronomy Observatory für den nordamerikanischen Beitrag. Das Joint ALMA Observatory übernimmt die übergreifende Projektleitung für den Aufbau, die Inbetriebnahme und den Beobachtungsbetrieb von ALMA.

Die Europäische Südsternwarte ESO (European Southern Observatory) ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Getragen wird die Organisation durch ihre 15 Mitgliedsländer: Belgien, Brasilien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Italien, die Niederlande, Österreich, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz, die Tschechische Republik und das Vereinigte Königreich. Die ESO ermöglicht astronomische Spitzenforschung, indem sie leistungsfähige bodengebundene Teleskope entwirft, konstruiert und betreibt. Auch bei der Förderung internationaler Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Astronomie spielt die Organisation eine maßgebliche Rolle. Die ESO betreibt drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Nordchile: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf dem Paranal betreibt die ESO mit dem Very Large Telescope (VLT) das weltweit leistungsfähigste Observatorium für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren Lichts und zwei Teleskope für Himmelsdurchmusterungen: VISTA, das größte Durchmusterungsteleskop der Welt, arbeitet im Infraroten, während das VLT Survey Telescope (VST) für Himmelsdurchmusterungen ausschließlich im sichtbaren Licht konzipiert ist. Die ESO ist der europäische Partner für den Aufbau des Antennenfelds ALMA, das größte astronomische Projekt überhaupt. Derzeit entwickelt die ESO ein Großteleskop der 40-Meter-Klasse für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren und Infrarotlichts, das einmal das größte optische Teleskop der Welt werden wird, das European Extremely Large Telescope (E-ELT).

Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsstaaten (und einigen weiteren Ländern) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.

Kontaktinformationen

Carolin Liefke
ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie
Heidelberg, Deutschland
Tel: 06221 528 226
E-Mail: eson-germany@eso.org
Thomas Preibisch
Universitäts-Sternwarte München, Ludwig-Maximilians-Universität
Munich, Germany
Tel: +49 89 2180 6016
E-Mail: preibisch@usm.uni-muenchen.de
Douglas Pierce-Price
ESO ALMA/APEX Public Information Officer
Garching, Germany
Tel: +49 89 3200 6759
E-Mail: dpiercep@eso.org

Carolin Liefke | ESO Science Outreach Network
Weitere Informationen:
http://www.eso.org

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht MADMAX: Ein neues Experiment zur Erforschung der Dunklen Materie
20.10.2017 | Max-Planck-Institut für Physik

nachricht Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung
20.10.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise