Sternentstehung und Astrochemie

Das ATLASGAL Projekt

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Beobachtungen der Staubkontinuumsstrahlung ist eine der besten Möglichkeiten die frühesten Phasen der Sternentstehung zu studieren, da dadurch direkt das dichte und kalte interstellare Material beobachtet wird, aus dem die Sterne sich bilden. Während in den letzten Jahren einzelne Molekülwolken mit Hilfe von neuentwickelten Bolometern und Bolometerkameras beobachtet wurden, so gibt es bisher noch keine komplette Kartierung des kalten Staubs unserer Milchstraße. Eine solche komplette Kartierung ist aber insbesondere zum Studium der Entstehung massereicher Sterne erforderlich, da sie relativ schnell entstehen und selten sind im
Vergleich zu masseärmeren Sternen. Daher ist die Wahrscheinlichkeit Frühphasen massereicher Sternentstehung zu beobachten geringer und wird erst durch systematische Durchmusterungen möglich. Das Verständnis der Entstehung massereicher Sterne ist aber in vielen Bereichen der Astronomie von entscheidender Bedeutung, da massereiche Sterne während ihres gesamten Lebens durch ihre Wechselwirkung mit dem interstellaren Medium auf vielfältige Weise das Erscheinungsbild ganzer Galaxien prägen.

Die am Max-Planck-Institut für Radioastronomie entwickelte Submillimeter Bolometerkamera LABOCA erlaubt mit ihren 300 Pixeln und großem Gesichtsfeld ausgedehnte Kartierungen mit hoher Empfindlichkeit bei einer Wellenlänge von 870 Mikrometern. Diese Kamera, zusammen mit dem exzellenten Standort und der hervorragenden Oberfläche des APEX Teleskops, erlaubte daher erstmals eine komplette Kartierung unserer Milchstraße im Submillimeter-Wellenlängenbereich. Das ATLASGAL Projekt (APEX Telescope Large Area Survey of the Galaxy) liefert seitdem faszinierende Ergebnisse.

SOFIA/GREAT Beobachtungen in M17

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Photonen-dominierte Regionen (PDR) sind im dichten interstellaren Medium zahlreich und erlauben die Wechselwrikung von neu gebildeten Sternen mit dem sie noch umgebeden dichten Gas zu studieren. Die [CII] Feinstrukturlinie bei 158 Mikron ist die hellste Linie, um die Energetik dieser Regionen zu studieren, allerdings konnte sie bis vor kurzem nicht geschwindigkeitsaufgelöst beobachtet werden. Erst mit Herschel/HIFI und kürzlich mit SOFIA/GREAT ist das möglich geworden.

M17 SW ist ein Riesenmolekülwolke in einer Entfernung von 2.0 kpc und wird durch einen noch stark im dichten Gas eingebetteten Sternhaufen von mehreren (> 100 Sterne) O/B-Sternen beleuchtet. Die Region beherbergt eine Anzahl von sehr jungen stellaren Objekten (siehe Abbildung, links).  M17 SW ist eine der am besten untersuchten PDRs und wurde während der SOFIA/GREAT First-Light-Flüge beobachtet. Die Kartierungen der [CII] und einer hochangeregten CO Linie (siehe Abbildung rechts) erlauben nun das Studium der Kinematik und die Anregung in dieser Wechselwirkungszone zwischen jungen, leuchtkräftigen Sternen und dem Gas ihrer Geburtsstätte.

 
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