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ALMA entdeckt stellaren Kokon mit seltsamer chemischer Zusammensetzung
Der erste seiner Art außerhalb der Milchstraße

Geschrieben am 29.09.2016 in Kategorie: Astronomie

Ein japanisches Team hat erstmals einen heißen molekularen Kern außerhalb der Milchstraße entdeckt. Die heiße und dichte Ansammlung komplexer Moleküle, die einen neugeborenen Stern umgibt und mit ALMA ausfindig gemacht werden konnte, besitzt eine völlig andere molekulare Zusammensetzung als ähnliche Objekte in unserer Galaxis – ein vielversprechender Hinweis darauf, dass die Chemie in unserem Universum unterschiedlicher sein könnte als bisher angenommen.

Dank des Leistungsvermögens des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) konnte ein Team aus japanischen Wissenschaftlern einen massereichen Stern namens ST11 in der Großen Magellanschen Wolke (engl. Large Magellanic Could, kurz LMC) beobachten, einer Zwerggalaxie in unserer unmittelbaren kosmischen Nachbarschaft. ST11 ist ein noch sehr junger Stern, der erst vor nicht allzu langer Zeit gezündet hat. Dem Team gelang es, in der Region um den Stern Strahlung von einer Vielzahl verschiedener molekularer Gase nachzuweisen, was ein Anzeichen dafür ist, dass es sich um vergleichsweise heißes und dichtes molekulares Gas handelt, das um den Stern konzentriert ist. Dies war ein Hinweis auf etwas, das bislang niemals zuvor außerhalb der Milchstraße beobachtet werden konnte – ein heißer molekularer Kern.

Takashi Shimonishi, Astronom an der Tohoku University in Japan und Erstautor des Fachartikels, in dem die Entdeckung beschrieben wird, ist begeistert: „Es handelt sich um die erste Entdeckung eines extragalaktischen heißen molekularen Kerns und zeigt außerdem das große Leistungsvermögen der neuen Generation an Teleskopen zur Untersuchung astrochemischer Phänomene jenseits der Milchstraße.“

Die ALMA-Beobachtungen machten deutlich, dass dieser neuentdeckte Kern in der LMC im Vergleich zu ähnlichen Objekten, die in der Milchstraße gefunden wurden, eine ganz andere Zusammensetzung hat. Die bedeutendsten chemischen Spuren im LMC-Kern beinhalten bekannte Moleküle wie Schwefeldioxid, Stickstoffmonoxid und Formaldehyd – neben dem allgegenwärtigen Staub. Mehrere organische Verbindungen, einschließlich Methanol (das einfachste Alkohol-Molekül), kamen in dem neu entdeckten molekularen Kern jedoch außergewöhnlich selten vor. Im Gegensatz dazu konnte bei Kernen in der Milchstraße eine Vielzahl komplexer organischer Moleküle beobachtet werden, einschließlich Methanol und Ethanol.

Shimonishi erklärt: „Die Beobachtungen deuten darauf hin, dass die molekulare Zusammensetzung der Materie, aus denen Sterne und Planeten entstehen, sich deutlicher unterscheidet, als wir angenommen hatten.“

Die LMC besitzt geringe Vorkommen an Elementen jenseits von Wasserstoff oder Helium. Das Wissenschaftlerteam vermutet, dass diese so unterschiedliche galaktische Umgebung den Entstehungsprozess der Moleküle beeinflusst hat, der um den neugeborenen Stern ST11 stattfindet. Das könnte für die Unterschiede in den chemischen Zusammensetzungen verantwortlich sein, die beobachtet wurden.

Es ist noch unklar, ob die großen, komplexen Moleküle, die in der Milchstraße zu finden sind, auch in anderen Galaxien in heißen molekularen Kernen vorkommen. Komplexe organische Moleküle sind für die Forscher von besonderem Interesse, da manche mit präbiotischen Molekülen verwandt sind, die sich im Weltraum gebildet haben. Dieses neu entdeckte Objekt in einem unserer nächstgelegenen galaktischen Nachbarn ist für Astronomen prädestiniert, um dieses Frage zu klären. Dabei kommt auch noch eine andere Frage auf: Wie beeinflusst die chemische Vielfalt von Galaxien die Entwicklung extragalaktischen Lebens?

Quelle

ESO - Europäische Südsternwarte
Die "Europäische Organisation für astronomische Forschung in der südlichen Hemisphäre" oder auch kurz "Europäische Südsternwarte" ist ein Forschungsinstitut mit verschiedenen Observatorien.

Webseite: https://www.eso.org

Künstlerische Darstellung des heißen molekularen Kerns, der in der Großen Magellanschen Wolke entdeckt wurde
Diese künstlerische Darstellung zeigt die Moleküle, die mit ALMA in einem heißen molekularen Kern in der Großen Magellanschen Wolke gefunden wurden. Dieser Kern ist das erste Objekt dieser Art, das außerhalb der Milchstraße entdeckt wurde und unterscheidet sich in der chemischen Zusammensetzung maßgeblich von den Kernen, die in unserer eigenen Galaxie gefunden wurden. Diese Grafik basiert auf Materialien der folgenden Quellen: ESO/M. Kornmesser; NASA, ESA und S. Beckwith (STScI) und dem HUDF-Team; NASA / ESA und dem Hubble Heritage Team (AURA / STScI) / HEI.
© FRIS / Tohoku University
ALMA-Ergebnisse sowie Infrarotaufnahme der Region
Diese Grafik zeigt Beobachtungen des ersten heißen Kerns, der mit ALMA außerhalb der Milchstraße gefunden wurde, sowie eine Aufnahme der Himmelsregion im infraroten Licht. Links: Verteilung der Emission molekularer Linien eines heißen molekularen Kerns in der Großen Magellanschen Wolke, wie von ALMA beobachtet. Als Beispiel werden die Emissionen von Staub, Schwefeldioxid (SO2), Stickstoffmonoxid (NO) und Formaldehyd (H2CO) gezeigt. Rechts: Eine Infrarot-Aufnahme der umgebenden Sternentstehungsregion (basierend auf Daten des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA).
© T. Shimonishi / Tohoku University, ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)

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