Feuer in der Dunkelheit bei NGC 1999

Eine kürzlich von der Europäischen Südsternwarte veröffentlichte Aufnahme bietet eine prächtige Ansicht von kosmischen Staubwolken im Sternbild Orion. Auf diesem Bild konnten Astronomen ein regelrechtes Loch im Himmel ausmachen.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: ESO.

ESO, IAU, Sky & Telescope
Die Position des im Sternbild Orion gelegenen Reflexionsnebels NGC 1999 ist in dieser Karte durch einen roten Kreis markiert.
(Bild: ESO, IAU, Sky & Telescope)

Bei den in den Weiten des Weltalls verteilten Wolken aus kosmischem Gasmolekülen und Staubpartikeln handelt es sich um die Geburtsstätten neu entstehender Sterne. Im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts erscheinen diese Staubkonzentrationen dunkel und undurchsichtig, da der Staub das von den dahinter befindlichen Sternen ausgehende Licht blockiert und diese Sterne somit vor den Augen der Astronomen “verbirgt”. Der Astronom Friedrich Wilhelm Herschel war sogar der Meinung, er hätte eine Himmelsregion entdeckt, welche vollkommen frei von Sternen ist, als er im Jahr 1774 eine solche Dunkelwolke im Sternbild Skorpion beobachtete. “Hier ist wahrhaftig ein Loch im Himmel”, soll er damals gesagt haben.

Durch den Einsatz moderner Teleskope, welche den Nachthimmel auch in anderen Wellenlängenbereichen darstellen können, konnten die Astronomen der Entschlüsselung der Geheimnisse dieser Dunkelwolken in den letzten Jahren einen beträchtlichen Schritt näher kommen. Bei längeren Wellenlängen, etwa im Submillimeterbereich, “leuchten” die Staubkörner nämlich anstatt das Licht zu absorbieren.

Erst durch solche Aufnahmen zeigte sich, dass auch diese vermeintlichen Löcher im Weltraum mit interstellarer Materie gefüllt sind. Durch entsprechende Beobachtungen konnten die Astronomen mittlerweile viel über die Prozesse in Erfahrung bringen, welche sich bei der Entstehung von Sternen im Inneren solcher Sternentstehungsgebiete abspielen.

Bei einem der hierfür eingesetzten Teleskope handelt es sich um das “Atacama Pathfinder Experiment” (APEX) der Europäischen Südsternwarte (ESO). Das auf dem Chajnantor-Plateau in den chilenischen Anden platzierte APEX-Radioteleskop ist das größte Einzel-Submillimeterteleskop auf der Südhemisphäre und ideal für Astronomen, welche die Geburt von Sternen untersuchen wollen.

ESO, APEX (MPIfR/ESO/OSO), T. Stanke et al., Digitized Sky Survey 2
Kosmische Staubwolken im Bereich von NGC 1999. Die Aufnahme zeigt den Bereich um den Reflexionsnebel NGC 1999 im sichtbaren Licht. Die APEX-Daten sind in leuchtendem Orange dargestellt, so dass es beinahe so aussieht als stünden die Dunkelwolken in Flammen.
(Bild: ESO, APEX (MPIfR/ESO/OSO), T. Stanke et al., Digitized Sky Survey 2)

Eine der dabei immer wieder beobachteten Himmelsregionen befindet sich im Sternbild Orion. Mit einer Entfernung von etwa 1.500 Lichtjahren zu unserem Sonnensystem handelt es sich bei dem sogenannten Orion-Molekülwolkenkomplex um das der Erde nächstgelegenste Sternentstehungsgebiet, in dem sich gegenwärtig eine Vielzahl massereicher Sterne bilden. Es präsentiert sich dabei als eine regelrechte Schatztruhe voller leuchtender Nebel, Dunkelwolken und noch verhältnismäßig junger Sterne.

Die am vergangenen Mittwoch von der ESO veröffentlichte Aufnahme zeigt einen Teil dieses ausgedehnten Komplexes im sichtbaren Licht in Kombination mit einer Falschfarbendarstellung der APEX-Daten in leuchtendem Orange, so dass es beinahe so aussieht als würden die Dunkelwolken in Flammen stehen. Die hellsten Knoten im APEX-Bild präsentieren sich dabei im sichtbaren Lichtbereich oftmals als besonders dunkle Regionen. Erst im Submillimeter-Bereich verraten sich diese dichten Staubwolken, welche das sichtbare Licht absorbieren und in denen sich möglicherweise gerade neue Sterne bilden.

Bei der weißen, fast kreisförmigen Struktur unterhalb des Zentrums der hier gezeigten Aufnahme handelt es sich um den Reflexionsnebel NGC 1999, welcher auch unter der Bezeichnung “Schlüsselloch-Nebel” bekannt ist. Im sichtbaren Spektralbereich wird hier blaues Sternlicht an Staubwolken reflektiert beziehungsweise – genau genommen – gestreut.

Der größte Teil dieses energiereichen Lichtes wird von dem jungen veränderlichen Stern V380 Orionis ausgesandt. Dieser Stern verfügt über eine Oberflächentemperatur von etwa 10.000 Grad Celsius und ist damit fast doppelt so heiß wie unsere Sonne. Die Masse von V380 Orionis beläuft sich auf etwa 3,5 Sonnenmassen.

Im Zentrum des Nebels ist ein dunkler Fleck erkennbar, welcher auf einer bekannten Aufnahme des von der NASA und der ESA betriebenen Weltraumteleskops Hubble noch deutlicher in Erscheinung tritt.

ESO, Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin
Diese Weitfeldaufnahme zeigt die Himmelsregion um den Reflexionsnebel NGC 1999 im Sternbild Orion im sichtbaren Licht. Der Nebel NGC 1999 befindet sich in der Bildmitte. Bei dem großen, hellen Objekt am oberen Bildrand handelt es sich um den Orionnebel.
(Bild: ESO, Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin)

Oftmals ist ein solcher dunkler Fleck ein Anzeichen für eine dichte Wolke aus kosmischem Staub, welche das Licht der hinter ihr liegenden Sterne und Nebelbereiche verschluckt. Auf dem hier gezeigten Bild fällt jedoch auf, dass dieser “Fleck” auch im APEX-Wellenlängenbereich wirklich “dunkel” ausfällt.

In Kombination mit Infrarotbeobachtungen durch weitere Teleskope ermöglichen die APEX-Daten den Astronomen somit eine erstaunliche Entdeckung: Bei dem beobachteten “dunklen Fleck” handelt es sich sehr wahrscheinlich um einen Hohlraum in dieser Wolke, welcher vermutlich durch die Sternwinde von Stern V380 Orionis verursacht wurde. Wir sehen hier also tatsächlich ein “Loch im Himmel”.

Die in dieser Aufnahme gezeigte Himmelsregion befindet sich etwa zwei Grad südlich des bekannten großen Orionnebels, auch unter der Bezeichnung Messier 42 bekannt, welcher am oberen Rand der nebenstehenden Weitfeldaufnahme, erstellt aus den Daten des Digitized Sky Survey, im sichtbaren Licht zu sehen ist. Die für das Bild verwendeten APEX-Beobachtungen wurden unter der Leitung von Thomas Stanke von der ESO, von Tom Megeath von der University of Toledo/USA und von Amy Stutz vom Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg durchgeführt. APEX ist ein Gemeinschaftsprojekt des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie (MPIfR), des Weltraumobservatoriums Onsala (Onsala Space Observatory, OSO) und der ESO, welche auch für den Betrieb des Teleskops verantwortlich ist.

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Fachartikel von T. Stahnke et al.:

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