Sternentstehung

Planck blickt auf kalten Staub

Ein neues Bild des ESA Satelliten Planck zeigt riesige Fäden aus kaltem Staub, die sich durch unsere Galaxie ziehen. Die Analyse dieser Strukturen könnte dabei helfen, die Kräfte zu bestimmen, die unsere Galaxie formen und die Entstehung von Sternen auslösen.
Strukturen aus Staub, 500 Lichtjahre von der Sonne entfernt

Strukturen aus Staub, 500 Lichtjahre von der Sonne entfernt

Planck ist dazu bestimmt, die größten Geheimnisse der Kosmologie zu erforschen. Wie entstand das Universum? Wie formten sich Galaxien? Dieses neue Bild erweitert die Reichweite der Untersuchungen auf die kalten Staubstrukturen in unserer eigenen Galaxie.

Das Bild zeigt ein faserartiges Gewebe von Staub in einer Entfernung von etwa 500 Lichtjahren von der Sonne. Die lokalen Fäden sind mit der Milchstrasse verbunden, die horizontal ausgerichtet in rosa am unteren Ende des Bildes zu erkennen ist. An dieser Stelle kommt die Abstrahlung aus viel größerer Entfernung, über die Scheibe unserer Galaxie.

Das Bild wurde farbkodiert, um die unterschiedliche Temperatur des Staubs zu unterscheiden. Weiß-rosa Töne zeigen Staub im Bereich einiger Zehntel über dem absoluten Nullpunkt, die dunkleren Töne stehen hingegen für Staub im Bereich von -261°C, nur 12 Grad über dem absoluten Nullpunkt. Der wärmere Staub konzentriert sich in der Ebene der Galaxie, der Staub oberhalb und unterhalb davon ist kühler.

“Warum diese Strukturen so eigentümliche Formen haben, ist nicht vollständig geklärt“, sagt Jan Tauber, ESA Projektwissenschaftler für Planck. Die dichteren Bereiche nennt man molekulare Wolken, die mehr zerstreuten „Cirrus“. Sie bestehen sowohl aus Staub als auch aus Gas, allerdings ist das Gas nicht direkt in diesem Bild zu sehen.

Es gibt viele Kräfte, die in der Galaxie wirken und dazu beitragen, molekulare Wolken und Cirrus in diese faserartigen Strukturen zu formen. Zum Beispiel dreht sich die Galaxie im größeren Umfang und erzeugt dabei spiralförmige Strukturen aus Sternen, Staub und Gas. Die Schwerkraft übt einen großen Einfluss aus indem sie an Staub und Gas zerrt. Strahlung und Partikelströme von Sternen schieben Staub und Gas herum und auch Magnetfelder spielen eine Rolle, allerdings ist noch nicht klar, in welchem Ausmaß.

Die hellen Flecken im Bild sind dichte Klumpen von Materie, wo die Bildung von Sternen stattfinden könnte. Wenn die Klumpen schrumpfen, werden sie dichter und können ihr Inneres besser von Licht und anderer Strahlung abschirmen. Dadurch können sie leichter abzukühlen und zusammenfallen.

Das Herschel Weltraumteleskop der ESA ist darauf ausgerichtet, solche Regionen im Detail zu untersuchen, aber nur Planck kann sie am Himmel aufspüren. Beide Teleskope wurden im Mai 2009 gemeinsam gestartet und beobachten die kältesten Bestandteile des Universums. Planck sucht nach großen Strukturen, während Herschel detailliert kleinere Strukturen erforscht, wie zum Beispiel nahegelegene Regionen, in denen sich Sterne bilden.

Ein Rätsel, das noch gelöst werden muss, besteht darin herauszufinden, warum ein so ähnliches faserartiges Gewebe sowohl im Grossen wie im Kleinen zu finden ist. „Das ist eine große Frage“, so Tauber.

Das neue Bild basiert auf einer Kombination von Daten, die mit Plancks Hochfrequenz Instrument HFI mit Wellenlängen von 540 Mikrometern und 350 Mikrometern gewonnen wurden und einem 100 Mikrometer Bild des IRAS Satelliten, das 1983 aufgenommen wurde.

Die aufgenommenen HFI Daten sind Teil von Plancks erster Studie des gesamten Himmels im Mikrowellenbereich. Bei den Umdrehungen des Teleskops, streichen seine Instrumente über den Himmel. Bei jeder vollen Umdrehung haben sie die Milchstrasse zweimal im Sichtfeld. Dadurch erhält man im Verlauf der Planck Mission, die das Nachglühen des Urknalls genauer untersucht, auch hervorragende Karten der Galaxie.

Quelle: ESA

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