Ein Bild der massereichen Sternentstehungsregion G333.23-0.06, erstellt aus Daten des ALMA-Radioobservatoriums (Bildnachweis: S. Li, MPIA / J. Neidel, MPIA Graphics Department / Daten: ALMA-Observatorium)
Ein neu aufgenommener, überfüllter Sternhaufen bringt Gruppen von drei, vier und fünf Sternen hervor und bestätigt damit die vorherrschende Weisheit, dass das Universum seine Sterne zu mehreren bildet, wie Astronomen letzte Woche berichteten.
Beobachtungen, die mit dem Atacama Large Millimeter-Submillimeter Array (ALMA) in Chile zwischen 2016 und 2019 von 30 großen Sternentstehungsgebieten gemacht wurden, zeigen, dass ein Protohaufen mit dem Namen G333.23-0.06 Gruppen von Mehrfachsternen hervorbringt: vier Doppelsterne, ein Dreifach-, ein Vierfach- und ein Fünffachsystem. Die Ergebnisse, die am 15. Januar in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht wurden, stimmen mit dem überein, was Sternentstehungsmodelle seit langem vorhersagen, sagen die Astronomen.
„Endlich waren wir in der Lage, einen detaillierten Blick auf das reichhaltige Angebot an Mehrfachsternsystemen in einer massiven Sternentstehungsregion zu werfen“, sagte Studienkoautor Henrik Beuther vom Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Deutschland in einer Erklärung.
„Besonders aufregend ist, dass die Beobachtungen so weit gehen, dass sie Beweise für ein spezifisches Szenario für massereiche Sternentstehung liefern“, so Beuther.
Obwohl Modelle seit langem nahelegen, dass die Geburt von Mehrfachsternen die Norm ist, war es bisher schwierig, durch Beobachtungen Beweise zu erhalten, da die Sternentstehungsgebiete sehr staubreich sind, was ihre Abbildung erschwert. Vor den neuen ALMA-Ergebnissen hatten Beobachtungen isolierte Mehrfachsternsysteme innerhalb von Sternhaufen gezeigt, „aber nichts, was mit der wimmelnden Menge von Mehrfachsternen vergleichbar wäre, die in den Simulationen vorhergesagt wurde“, so die Erklärung des MPIA.
Um den neu entdeckten Sternhaufen abzubilden, der sich über eine Fläche von 0,62 mal 0,78 Lichtjahren erstreckt, nutzte ALMA 66 Radioantennen als ein einziges riesiges Radioteleskop, das es den Astronomen ermöglichte, durch die weitgehend undurchsichtigen Staubwolken zu blicken.
Obwohl die ersten Ergebnisse zu G333.23-0.06 noch nicht viel über das Verhalten seiner stellaren Bewohner aussagen, ist bekannt, dass die Umlaufbahnen und die Entwicklung von Sternen, die sich in einer derart dicht gedrängten Umgebung befinden, durch die Gravitation ihrer himmlischen Nachbarn beeinflusst werden. Es ist auch bekannt, dass Mehrfachsternsysteme Planeten beherbergen können, sogar in ihren potenziell lebensfreundlichen bewohnbaren Zonen.
Die ALMA-Bilder zeigen auch, dass die jungen Sterne in G333.23-0.06 keine Scheiben aus Staub und Gas um sich herum haben, was darauf hindeutet, dass sie durch einen anderen, hierarchischen Prozess entstehen, den die Astronomen als „Kernfragmentierung“ bezeichnen, so die neue Studie. Simulationen der Sternentstehung zeigen, dass sich große Gaswolken zunächst zu dichten Kernen zusammenziehen, innerhalb derer kleinere Regionen zu Sterngruppen kollabieren. Die Simulationen zeigen, dass ein kleiner Prozentsatz der Sterne um ein Vielfaches massereicher wird als unsere Sonne, die in einem ähnlichen Haufen entstanden ist.
„Unsere Beobachtungen scheinen darauf hinzudeuten, dass sich beim Kollaps der Wolke die Mehrfachsterne sehr früh bilden“, sagt der Hauptautor Shanghuo Li, ebenfalls vom MPIA. „Aber ist das wirklich der Fall?“
Künftige Analysen von etwa 50 anderen Sternhaufen, „von denen einige jünger sind als G333.23-0.06, sollten uns die Antwort geben.“
