ESO-Teleskop 16.07.2021, 15:29 Uhr

Umwerfende Bilder von Galaxien: Forschende lösen Rätsel der Sternengeburt

Ein schöner Sternenhimmel lässt uns träumen. Doch wie werden Sterne geboren und welche Rolle spielen die Galaxien? Astronomen haben durch atemberaubende Aufnahmen das Rätsel gelöst.

Aufnahme ESO Galaxie NGC 4254

Aufnahme der nahe gelegenen Galaxie Galaxie NGC 4254.

Foto: ESO/PHANGS

Faszination Sternenhimmel: Wenn es in einer klaren Nacht am Himmelszelt funkelt, glänzen nicht nur die Augen von Astronomen. Einer Gruppe Forschenden der Europäischen Südsternwarte (ESO) ist es nun gelungen, faszinierende neue Bilder von nahen Galaxien aufzunehmen. Es gleicht einem kosmischen bunten Feuerwerk.

Die Astronomen nahmen die spektakulären Fotos über das Very Large Telescope (VLT) auf. Zu sehen sind diverse Komponenten der Galaxien in unterschiedlichen Farben. Das Faszinierende: Durch die Aufnahmen können die Forschenden die Standorte junger Sterne und das Gas, das sie um sich herum erwärmen, genau definieren. Abgeglichen werden die Fotos mit Daten des Alma-Teleskops. Daraus ergeben sich Erkenntnisse, welcher Mechanismus das Gas zur Bildung von Sternen anstößt.

„Wir können das Gas, das Sterne hervorbringt, direkt beobachten, wir sehen die jungen Sterne selbst und wir werden Zeuge ihrer Entwicklung durch verschiedene Phasen“, sagt ESO-Astronom Eric Emsellem aus Deutschland.

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Fünf Galaxien

Dieses Bild kombiniert Beobachtungen der nahen Galaxien NGC 1300, NGC 1087, NGC 3627 (oben, von links nach rechts), NGC 4254 und NGC 4303 (unten, von links nach rechts).

Foto: ESO/PHANGS

Bild NGC 4303 Galaxie

Galaxie NGC 4303: Das Bild ist eine Kombination von Beobachtungen, die bei verschiedenen Wellenlängen des Lichts durchgeführt wurden, um die Sternpopulationen und das Gas zu kartieren.

Foto: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS

NGC 1300 Galaxie

NGC 1300 ist eine Spiralgalaxie, mit einem Balken aus Sternen und Gas in ihrem Zentrum, die sich etwa 61 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Eridanus befindet.

Foto: ESO/PHANGS

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Very Large Telescope (VLT)

Das Very Large Telescope gilt als das fortschrittlichste optische Observatorium der Welt. Es besteht aus vier Hauptteleskopen mit je über acht Metern Spiegeldurchmesser. Zudem gibt es vier bewegliche 1,8 Meter-Hilfsteleskope. Die Einzelteleskope lassen sich zu einem Giga-Interferometer zusammenschalten. VLT steht in der Atacama-Wüste in Chile.

ALMA – Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array

Alma sucht seit Bestehen nach kosmischen Ursprung. Auf dem Chajnantor-Plateaus, das sich auf 5.000 Meter über dem Meeresspiegel in der chilenischen Atacama-Wüste befindet, gelegen, scannt das Teleskop mit Antennen den Weltraum. Unter anderem soll das Licht einiger der kältesten Objekte im Universum aufgefangen werden.

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Wie entstehen Sterne? Astronomen lösen Rätsel

Sterne werden in Gaswolken geboren – doch was löst die Sternengeburt aus und welche Rolle übernehmen Galaxien? Das blieb lange ein Rätsel – bis jetzt.

Das Forscherteam hat sich auf diesen Prozess konzentriert und nahe gelegene Galaxien mit den beiden Teleskopen am Boden und im Weltraum beobachtet. Galaktische Regionen, die an Sterngeburten beteiligt sind, wurden durchleuchtet.

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„Zum ersten Mal lösen wir einzelne Sternentstehungsgebiete mit einer großen Vielfalt an Regionen und Umgebungen in einer Auswahl von Galaxien auf, die die verschiedenen Varianten gut repräsentiert“, so Emsellem. Er leitete die VLT-basierten Beobachtungen.

Die galaktischen Aufnahmen wurden mit dem Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) Instrument am VLT der ESO in der Atacama-Wüste in Chile eingefangen. Neugeborene Sterne und das warme Gas um sie herum konnten auf diese Weise analysiert werden. In einem zweiten Schritt kam Alma ins Spiel. Daten aus Beobachtungen der gleichen Galaxien kombinierten die Muse-Bilder und führten zur Entschlüsselung des Rätsels. Alma kann besonders gut kalte Gaswolken kartieren – sprich Objekte, die das Rohmaterial liefern, aus dem Sterne geboren werden.

„Es gibt viele Rätsel, die wir entschlüsseln wollen“, sagt Kathryn Kreckel von der Universität Heidelberg und Mitarbeiterin im Team. „Werden Sterne häufiger in bestimmten Regionen ihrer Wirtsgalaxien geboren? Und wenn ja, warum? Und wie beeinflusst die Entwicklung dieser Sterne nach ihrer Geburt die Entstehung neuer Generationen von Sternen?“

Dank der Fülle an Daten finden die Forschenden Antworten. 30.000 Nebel aus warmem Gas und 15 Millionen Spektren von verschiedenen galaktischen Regionen konnten über die Kombination der Teleskope beobachtet werden.

„Ihre Kombination erlaubt es uns, die verschiedenen Stadien der Sternentstehung – von der Bildung der stellaren Kinderstuben über den Beginn der Sternentstehung selbst bis hin zur endgültigen Zerstörung ihrer Brutstätten durch die neu geborenen Sterne – detaillierter zu untersuchen, als es mit Einzelbeobachtungen möglich ist“, sagt Co-Autor Francesco Belfiore.

Hauptsitz der Europäischen Südsternwarte ist Garching bei München. Den Astronomen ist es zum ersten Mal gelungen ein komplettes, scharfes Bild zu entwickeln, um die einzelnen Wolken, Sterne und Nebel zu erkennen, die auf eine Geburt von Sternen hindeuten.

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Ein Beitrag von:

  • Sarah Janczura

    Sarah Janczura

    Sarah Janczura ist Content Manager und verantwortliche Redakteurin für ingenieur.de. Nach einem Volontariat mit dem Schwerpunkt Social Media war sie als Online-Redakteurin in einer Digitalagentur unterwegs. Sie schreibt über Technik, Forschung und Karrierethemen.

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