Das Poster
In Sternentstehungsgebieten, wie dem Orion-Nebel, finden sich leuchtende Gas und dunkle Staubwolken.
Durch Massenanziehung ballen sich Staub und Gas zusammen.
Quelle: NASA/ESA, L.Ricci (ESO), Id: heic0917be
Ist die Masse groß genug, startet eine Kernfusion und der neue Stern beginnt zu leuchten.
99% der Masse besteht aus Gas, nur etwa 1% ist Staub.
Quelle: NASA/ESA and L.Ricci (ESO), Id: heic0917au
Der Staub sammelt sich in einer Scheibe um den rotierenden Stern.
Das Bild zeigt die Staubscheibe von der Seite aus gesehen.
Quelle: NASA/ESA and L.Ricci (ESO)
In der leuchtenden Staubscheibe um einen jungen Stern sind dunkle Ringe zu erkennen. Hier bilden sich Planeten, die auf ihren Bahnen den Staub der Umgebung an sich ziehen.
Diese Beobachtung wurde am Stern HD163296 mit den Radioteleskopen des ALMA im nicht sichtbaren Spektralbereich durchgeführt, weshalb man die “leuchtende” Staubscheibe sieht.
Quelle: ESA, ALMA and A.Isella, B.Saxton (NRAO/AUI/NSF), Id: potw1652a
Ein paar Details …
Entgegen der landläufigen Meinung ist das Weltall nicht leer, von den Sternen einmal abgesehen.
Zwischen den Sternen befindet sich Materie fein verteilt, man kann auch sagen “verdünnt”.
Diese Materie bezeichnet man als Interstellare Materie.
Es handelt sich dabei vorwiegend um Wasserstoff, aber auch andere Gase und feste Materie (Staub) sind vorhanden.
Man kann sich dies ähnlich der Luft in einem Zimmer vorstellen. Auch diese besteht aus Gasen (Stickstoff, Sauerstoff, etwas Kohlendioxid) und Staub. Diese Luft können wir üblicherweise nicht sehen. Aber besondere Beobachtungsbedingungen, wie ein durch das Fenster einfallender Sonnenstrahl oder ein Laser, können den Staub in der Luft sichtbar machen. Durch Luftzug sammelt sich Staub zusammen mit anderen Schmutzpartikeln am Fußboden und ballt sich zusammen – die sogenannten “Staubmäuse” entstehen.
Im Weltall kann man die Gase dann sehen, wenn sie zum Leuchten angeregt werden, zum Beispiel durch die energiereiche, ultraviolette Strahlung einiger Sterne. Die rote Farbe des Orion-Nebels beruht auf der Verteilung des rot leuchtenden Wasserstoffs.
Der Staub ist indirekt dadurch zu beobachten, dass er das Licht der dahinterliegenden, leuchtenden Gase verschluckt. Schwarze oder dunkle Stellen im Orion-Nebel repräsentieren daher Staubwolken.
Materie, also Gase und Staub, haben eine Masse und üben daher eine gravitative Wirkung aufeinander aus. Wir kennen die gravitative Wirkung der Erde, die uns als Schwerkraft (Gravitation) allgegenwärtig ist. Auch wir haben eine Masse und haben damit eine gravitative Wirkung auf die Erde. Jedoch ist infolge des extrem großen Masseunterschiedes unsere Wirkung auf die Erde verschwindend gering.
In Sternentstehungsgebieten führt die gravitative Wechselwirkung zwischen den Gas- und Staubteilchen dazu, dass sich diese zusammenballen und größere Massen mit größerer gravitativer Wirkung erzeugen. Da alle Materie in Bewegung ist, entsteht eine rotierende Materiescheibe. Durch die Zusammenballung der Materie steigt die Dichte im zentralen Inneren dieser Scheibe. Immer mehr Materie wird auf einem sehr kleinen Raum zusammengepresst. Ist die Dichte groß genug, kann eine Kernfusion starten. Damit ist ein neuer Stern entstanden.
In der Staubscheibe um den Stern finden ebenfalls Zusammenballungen statt. Feste Materie und Gase bilden erste Protoplaneten, die sich um den neuen Stern bewegen. Auf ihrem Weg ziehen sie weitere Materie entlang ihrer Bahn an sich. Dadurch entstehen materiearme Gebiete, bis irgendwann (fast) alle Materie zwischen den neuen Planeten abgezogen wurde. Ein Planetensystem um den neuen Stern ist entstanden.
Das Bild zeigt eine Collage von Aufnahmen junger Sternsystemen in unserer Milchstraße, jeweils inmitten einer Planeten-ausbildenden Staubscheibe. Die Aufnahmen wurden am VLT (ESO’s Very Large Telescope) gefertigt. Die Sterne im Zentrum wurden optisch maskiert (ausgeblendet) und erscheinen daher dunkel. Dadurch wird verhindert, dass deren gleißende Helligkeit die Staubscheibe auf der Aufnahme überstrahlt. Details unter www.esa.org.
Quelle: ESO/C. Ginski, A. Garufi, P.-G. Valegård et al.