Wie wachsen seltene massive Sterne um das 10- bis 150-fache der Masse unserer Sonne? Es stellt sich heraus, dass ein normaler sternbildender Nebel viel zu kalt ist, als dass sich große Sterne bilden könnten. Wie können diese Gas- und Staubwolken so hergestellt werden, dass sich massive Sterne entwickeln können? Antwort: Lassen Sie kleine Sterne die harte Arbeit machen und erhitzen Sie den Nebel…
Dies ist die ultimative Sternkrippe. Sternbildende Nebel sind weite Regionen des Weltraums, die mit Gas und Staub gefüllt sind. Protosterne benötigen viel Wasserstoff, um in ihren jungen Kernen Fusionsreaktionen zu bilden und zu starten. Je größer der Nebel, desto größer der Stern ... oder so würde man denken.
Das Problem mit diesen jungen Nebeln ist, dass sie kalt sind; in der Tat sind sie sehr kalt. Typische interstellare Wasserstoffwolken haben Temperaturen sehr nahe am absoluten Nullpunkt (der niedrigstmöglichen Temperatur), da in den fernen Bereichen des Kosmos keine Wärme vorhanden ist. Kalte Wolken zersplittern sehr leicht, brechen auf und bilden kleinere Wasserstoffwolken. Schließlich werden sie zusammenbrechen, um Sterne zu bilden, aber diese Sterne werden aufgrund des Mangels an Treibstoff im Nebelfragment sehr klein sein. Wenn dies der Fall ist, wie entstehen dann massive Sterne - diejenigen, die für die Herstellung schwerer Elemente verantwortlich sind, einschließlich aller schwereren Elemente als Helium? Sicherlich sind alle Staub- und Gaswolken kalt und daher fragmentiert und produzieren nur kleine Sterne?
Aus der Forschung veröffentlicht in Natur Diese Woche von Christopher F. McKee (Professor an der UC Berkeley) und Mark R. Krumholz (Hubble-Postdoktorand in Princeton) gibt es eine mögliche Lösung für dieses Problem. Vielleicht stellen junge Sterne eine Heizquelle dar, um den umgebenden Nebel aufzuwärmen, wodurch verhindert wird, dass das umgebende Gas fragmentiert und in zunehmend größere Sterne zerfällt.
Ab Temperaturen von nur 10 bis 20 Grad über dem absoluten Nullpunkt können die von jungen Sternen erhitzten Wolken die Temperaturen verdreifachen. Die Forscher erkennen jedoch, dass eine massive sternbildende Wolke mehrere hundert Grad wärmer als der absolute Nullpunkt sein muss, um eine Fragmentierung der gesamten Wolke zu verhindern. Sie verstehen auch, dass die „Erwärmungszone“ für jeden kleinen Stern in weniger dichten Wolken begrenzt ist. Diese Situation ändert sich, wenn die sternbildende Wolke dicht ist. Die Einflusszone, die jeder kleine Stern hat, umfasst den gesamten Nebel. Dieser kollaborative Erwärmungseffekt der kleinen Sterne verhindert die Fragmentierung und lässt größere Gasmengen kollabieren, wodurch massive Sterne entstehen.
“Nur die Bildung dieser massearmen Sterne erwärmt die Wolke so stark, dass die Fragmentierung abgeschnitten wird. Es ist, als ob die kalte Molekülwolke mit der Herstellung massearmer Sterne beginnt, aber dann wird diese Fragmentierung aufgrund der Erwärmung gestoppt und der Rest des Gases geht in einen großen Stern über. ” - Christopher F. McKee.
Eine wärmere Wolke ist eine größere Wolke, die mehr Treibstoff liefert und die Bildung massereicher Sterne ermöglicht. Es ist das ultimative Sternenkinderzimmer; Massive Sterne können sich erst bilden, wenn ihre kleineren (und älteren) Geschwister das kosmische Nest aufwärmen, damit sie gedeihen können.
Sehen Sie sich die atemberaubende Simulation eines massiven Sterns an, der sich in einer warmen Wolke bildet (24 MB, MPG).
Quelle: UC Berkley News
