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06. Mai 2010, 17:34 Uhr

Weltraumteleskop "Herschel"

So glitzert eine Sternengeburt

Das Weltraumteleskop "Herschel" hat seine ersten wissenschaftlichen Ergebnisse produziert, und die Astronomen sind begeistert: Schon ein Jahr nach dem Start des Observatoriums bekommen sie völlig neue Erkenntnisse über die Entstehung von Sternen und Galaxien - und grandiose Bilder.

Hamburg - Es ist ein wahrer Gigant, den das im All schwebende Weltraumteleskop "Herschel" gefunden hat - so groß, dass er nach den Theorien der Astronomen eigentlich gar nicht existieren dürfte. Der junge Stern ist einer von vielen kosmischen Halbstarken, die unter turbulenten Bedingungen in einer Wolke namens RCW 120 heranwachsen - und er besitzt schon jetzt rund acht- bis zehnmal so viel Masse wie unsere Sonne.

Doch damit ist er noch lange nicht am Ende seiner Möglichkeiten: In seiner Umgebung wabern weitere 2000 Sonnenmassen an Gas und Staub, aus denen er sich bedienen kann. Astronomen gehen davon aus, dass der junge Gigant eines Tages - in einigen hunderttausend Jahren vielleicht - einer der größten und hellsten Sterne in der gesamten Milchstraße sein wird. Und die Konkurrenz ist nicht eben klein: Unsere Heimatgalaxie enthält 100 bis 300 Milliarden Sterne.

Dass solche Riesensterne relativ kurzlebig und deshalb schwierig zu beobachten sind, ist nicht das einzige Problem, das Astronomen mit ihnen haben. Das andere ist: Es dürfte sie eigentlich gar nicht geben. "Nach unserem derzeitigen Verständnis sollten Sterne nicht mehr als acht Sonnenmassen besitzen", sagt Annie Zavagno vom Laboratoire d'Astrophysique im französischen Marseille.

Eigentlich sollte die extreme Strahlung solcher Riesen alles Material in der Umgebung hinwegfegen, so dass weiteres Wachstum unmöglich ist. Irgendwie aber gelingt es ihnen dennoch, immer größer zu werden. Fakt ist, dass Astronomen zahlreiche Riesensterne mit bis zu 150 Sonnenmassen entdeckt haben. Nun hoffen sie unter anderem auf das "Herschel"-Teleskop, um das Rätsel lösen zu können.

Mehrere neue Entdeckungen gleich im ersten Jahr

Die europäische Raumfahrtbehörde Esa hat jetzt im niederländischen Noordwijk die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse des Weltraum-Observatoriums präsentiert - und die sind durchaus beeindruckend. Das Teleskop arbeitet in Infrarot-Wellenbereichen, die von der irdischen Atmosphäre komplett geschluckt werden. "Herschels" Hauptspiegel ist mit 3,50 Metern Durchmesser rund viermal so groß wie das bis dahin größte Infrarot-Weltraumteleskop. Selbst das "Hubble"-Teleskop reicht nicht an "Herschels" Größe heran.

Die bisher unerreichte Auflösung im Infrarotbereich wird, so hoffen die beteiligten Forscher, neue Erkenntnisse über die Entstehung von Sternen und Galaxien ermöglichen. Und "Herschel" scheint sie nicht zu enttäuschen.

"Früher war es nicht klar, wie das Material in der Milchstraße zu ausreichend großer Dichte zusammengefunden hat und weit genug abgekühlt ist, um Sterne zu bilden", sagt Sergio Molinari vom Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario in Rom. Ein am Donnerstag veröffentlichtes "Herschel"-Bild zeigt, wie es vermutlich geschehen ist: Sternen-Embryos entstehen demnach zuerst innerhalb gewaltiger Fäden aus glühendem Staub und Gas. So entstehen ganze Ketten kosmischer Kreißsäle, die Dutzende von Lichtjahren lang sind und die Galaxie mit einem Netz aus Sternengeburten durchziehen. Nach Äonen ist das Ergebnis ein Sternensystem wie die Milchstraße.

Eine neue Form von Wasser

Auch über Regionen in den Tiefen des Alls hat "Herschel" nach Angaben der Esa schon jetzt neue Erkenntnisse ermöglicht, indem es das Infrarotlicht Tausender ferner Galaxien gemessen hat. Zuvor hatten Astronomen angenommen, dass die Galaxien während der vergangenen drei Milliarden Jahre mit etwa der gleichen Rate Sterne entstehen ließen.

Ein Trugschluss, wie sich auf Basis der "Herschel"-Daten herausgestellt hat. Inzwischen ist klar: In der Vergangenheit gab es zahlreiche sogenannte "Starburst"-Galaxien, in denen Sterne 10- bis 15-mal schneller entstanden sind als es heute in der Milchstraße der Fall ist. Die Gründe sind allerdings noch rätselhaft.

Und auch damit war die Liste der "Herschel"-Überraschungen noch nicht zu Ende. Das Teleskop hat auch die Entdeckung einer neuen Form von Wasser ermöglicht: elektrisch geladene Wassermoleküle, die so auf der Erde nicht vorkommen. Die Erklärung: In den Geburtswolken junger Sterne herrscht heftige UV-Strahlung, die aus einem Wassermolekül ein Elektron herausschlagen kann. Das Ergebnis ist eine elektrische Ladung. "Die Entdeckung dieses ionisierten Wasserdampfs war eine Überraschung", sagt Arnold Benz von der ETH Zürich. "Das zeigt uns, welche heftigen Vorgänge in den frühen Phasen eines Sterns stattfinden."

mbe

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