Stellare Jets. Bildnachweis: Hubble. klicken um zu vergrößern
Wie der Verkehr auf einer Autobahn bewegt sich Plasma, das aus den Polen neugeborener Sterne austritt, in Klumpen, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten fortbewegen. Wenn sich schnell bewegende Partikel auf diesen kosmischen Autobahnen auf langsameres Material stoßen, erzeugen die resultierenden „Staus“ massive Stoßwellen, die Billionen von Kilometern zurücklegen.
Dank hochaufgelöster Bilder vom Hubble-Weltraumteleskop hat ein Team von Astronomen die ersten bewegten Bilder einer dieser kosmischen Autobahnen erstellt, die als Sternjets bekannt sind. Die Filme ermöglichen es Wissenschaftlern, diese Sternstrahl-Schockwellen zum ersten Mal zu verfolgen und wichtige Hinweise auf einen kritischen, aber wenig verstandenen Prozess der Sternengeburt zu erhalten. Die Ergebnisse wurden in der Novemberausgabe des Astronomical Journal veröffentlicht.
"Wenn es darum geht, genau zu zeigen, was los ist, gibt es nichts Schöneres als einen Film", sagte der Co-Autor der Studie, Patrick Hartigan, Associate Professor für Physik und Astronomie an der Rice University. "Sie können sich ein Standbild ansehen und alle Arten von Geschichten erfinden, aber alle gehen aus dem Fenster, wenn Sie einen Film sehen."
Hartigan und Forscher des Cerro Tololo Interamerikanischen Observatoriums (CTIAO) in Chile, der Arizona State University (ASU), der University of Hawaii und der University of Colorado in Boulder drehten die Filme mit Bildern, die 1994 und 1999 von einem neu gegründeten Unternehmen aufgenommen wurden Stern namens HH 47 im Sternbild Vela. Da Hubble über der Erdatmosphäre fliegt, kann es viel klarere Bilder aufnehmen als erdgestützte Teleskope. Infolgedessen konnten Hartigan und seine Co-Forscher Objekte in den Hubble-Bildern auflösen, die 20-mal kleiner waren als Objekte, die in ähnlichen auf der Erde aufgenommenen Bildern aufgelöst wurden. Diese zusätzliche Auflösung und die fünfjährige Pause zwischen Hubble-Vermessungen von HH 47 ermöglichten es ihnen, bewegte Bilder der Sternstrahl-Stoßwellen zu machen, die sich vom neuen Stern wegbewegen.
"Stellen Sie sich vor, Sie machen ein Foto bei einem Fußballspiel, bei dem der Quarterback den Ball zu Beginn eines Spiels wirft", sagte Hartigan. „Ohne ein zweites Foto am Ende des Spiels, das einen Touchdown, einen unvollständigen Pass, ein Abfangen oder was auch immer zeigt, kann man nicht wissen, was im Spiel passiert ist. Wenn Sie eine Reihe von Fotos mit einer ausreichenden Auflösung aufnehmen, um den Ball zu erkennen, können Sie jederzeit feststellen, ob jemand mit dem Ball gelaufen ist oder einen Pass gefangen hat, und Sie können jederzeit die relative Position aller Spieler zueinander bestimmen das Spiel.
„Wie die Zeitrafferbilder des Spiels geben uns unsere Filme die Möglichkeit, die Bewegung einzelner Merkmale innerhalb des Sternstrahls sowohl relativ zu stationären Objekten als auch relativ zu anderen Objekten, die sich innerhalb des Jets mit einer anderen Geschwindigkeit bewegen, zu verfolgen. Sagte Hartigan.
Aus riesigen Gas- und Staubwolken bilden sich neue Sterne. Innerhalb dieser Wolken ziehen starke Gravitationskräfte Material zu einer engen Kugel zusammen, die von einer großen sich drehenden Scheibe umgeben ist. Der neue Stern bildet sich aus der Kugel heraus, und alle Planeten, die sich bilden könnten, tun dies auf der Scheibe. Durch nicht gut verstandene Prozesse wandelt sich ein Großteil des Scheibenmaterials allmählich in den Stern, und die daraus resultierende Energie treibt Sternplasmastrahlen an, die in senkrechten Winkeln zur sich drehenden Akkretionsscheibe aus dem Stern ausbrechen. Das Material, das in den Jets vom Stern weggeworfen wird, wirkt als Bremse auf der Scheibe, verlangsamt ihre Rotation und lässt mehr Material in den wachsenden Stern fallen. Wissenschaftler wissen, dass Sternstrahlen eine wichtige Rolle bei der Sternentstehung spielen, müssen jedoch noch die Einzelheiten ihrer Rolle oder deren Durchführung bestimmen.
Die Forschung wurde von der NASA finanziert. Zu den Co-Autoren der Studie gehören Steve Heathcote von CTIO, Jon A. Morse von ASU, Bo Reipurth von der University of Hawaii und John Bally von der University of Colorado in Boulder.
Ursprüngliche Quelle: Rice University
