Neue Wasserstoffkarten zeigen verborgene Strukturen im Orionnebel

Ein internationales Forschungsteam unter Führung der Universität Wien hat im Orionnebel bislang verborgene Strukturen des neutralen atomaren Wasserstoffs aufgespürt. Die Studie erschien im Fachjournal „Astronomy & Astrophysics“ und ist das erste wissenschaftliche Ergebnis des Projekts NeAtHood.

Juan Diego Soler vom Institut für Astrophysik der Universität Wien und sein Team führten dafür Beobachtungen von zwei Radioteleskopen aus den USA und China zusammen. Daraus entstanden die bisher detailreichsten Karten des neutralen atomaren Wasserstoffs im Orionnebel. Optische Teleskope können dieses Gas nicht erfassen, weil es Radiowellen mit einer Wellenlänge von 21 Zentimetern aussendet. Messungen mit hoher Auflösung erfordern dafür große spezialisierte Instrumente.

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Der Orionnebel zählt zu den bekanntesten Himmelsobjekten und ist unter guten Bedingungen mit freiem Auge zu sehen. Als nächstgelegenes Entstehungsgebiet massereicher Sterne gilt er als gut erforscht. NeAtHood wird vom Wissenschaftsfonds FWF finanziert und soll atomaren Wasserstoff in nahen Sternentstehungsgebieten kartieren. Wasserstoff ist das häufigste Atom der Milchstraße, doch wie daraus Wolken entstehen, die später zu Sternen und Planeten kollabieren, ist weitgehend ungeklärt.

Hinweise auf mehrere prägende Prozesse

Die neuen Karten zeigen, dass den Orionnebel große Blasen aus atomarem Wasserstoff umgeben, die möglicherweise auch an seiner Entstehung beteiligt waren. Die bekannte große Blase dürfte durch Strahlung und Sternenwinde junger massereicher Sterne in ihrem Zentrum entstanden sein, war bisher aber nicht hochauflösend beobachtet worden. Innerhalb der Haupthülle fand das Team zudem eine zweite expandierende Hohlstruktur sowie eine Auswölbung aus atomarem Gas, die rund vier Lichtjahre über die Blase hinausreicht.

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Die Forschenden vermuten daher, dass nicht ein einzelnes Ereignis und eine einzige Quelle den Nebel geformt haben. Wahrscheinlicher sind mehrere Phasen stellarer Rückkoppelung, vor allem Sternenwinde, deren Spuren sich im Gas überlagert haben. Frühere Studien gingen für die Wasserstoffhülle von etwa tausend Sonnenmassen aus, die aktuelle Untersuchung kommt dagegen auf eine nahezu zehnmal geringere Masse. Soler erklärt den Unterschied mit früher verwendeten Messungen von ionisiertem Kohlenstoff, der die Verteilung neutraler Wasserstoffatome nur annähernd abbildet.

Die Hüllenmasse beeinflusst, wie stark Sterne ihre Umgebung verändern und wie Energie aus Sternenwinden und Strahlung aufgenommen sowie verteilt wird. Bei einer geringeren Masse müssten die Sterne im Zentrum weniger Material bewegen als bislang angenommen, was die Entwicklungsgeschichte der Region berühren würde. Co-Autor Daniel Seifried von der Universität Köln sieht dadurch das gegenwärtige Verständnis der Sternentstehung herausgefordert. Die neu entwickelten Methoden sollen künftig auch in anderen bereits gut untersuchten Regionen verborgene Strukturen und Bewegungen des interstellaren Mediums sichtbar machen.