Geburt neuer Sterne
Wer bei dieser Abbildung an ein friedliches Ferienparadies am Strand und die sanften Wogen eines warmen Meeres denkt, der hat sich in die Irre führen lassen. Denn hier geht es nicht um einen Platz zum Chillen. Vielmehr kündet diese Szenerie von intensiven und gewaltsamen Prozessen. Das Bild erzählt von turbulenten Bewegungen im Gas und im Staub der riesigen Molekülwolken im Sternbild Orion - es geht um die Geburt neuer Sterne.
Dieses Bild wurde mit den Messdaten des ESA-Satelliten Planck erstellt. Zwischen 2009 und 2013 erfasste Planck den kosmischen Mikrowellenhintergrund, also die Strahlung im Frequenzbereich der Mikrowellen - und zwar des gesamten Himmels. Astronomen wissen: Diese ferne elektromagnetische Strahlung ist das älteste „Licht“ des Universums. Dabei registrierte Planck auch Strahlung, die erheblich näher an der Erde entstand, dem sogenannten kosmischen Vordergrund; diese stammt aus unserer Milchstraße, oder aus weiter entfernten Galaxien.
Unsere Milchstraße beherbergt an vielen Stellen eine diffuse Mischung aus Gas und Staub, bisweilen ballt sich diese Mixtur zu gewaltigen Wolken. Sie können neue Sterne hervorbringen. Obwohl der Staub in solchen Wolken nur in Spuren vorhanden ist, bildet er eine entscheidende Zutat: In manchen der von Planck aufgezeichneten Mikrowellen-Frequenzen leuchtet er hell. Astronomen versuchen, mit diesen Daten die Geheimnisse des Geburtsvorgangs neuer Sterne zu enträtseln.
Hinzu kommt, dass Staubkörner längliche Gestalt haben. Sie neigen dazu, sich mit ihren längsten Achsen rechtwinklig zur Achse des galaktischen Magnetfelds auszurichten. Dieser Effekt sorgt dafür, dass ihre Strahlung teilweise polarisiert ist, also in bestimmten Vorzugsrichtungen schwingt. Da Plancks Detektoren auch für polarisierte Strahlung empfindlich waren, enthalten seine Messungen deshalb auch Informationen über das Magnetfeld, welches die Milchstraße durchdringt.
In diesem Bild wurden zwei Informationen der Planck-Daten kombiniert: Während die Farbe ein Maß für die Intensität der Strahlung des interstellaren Staubes ist, steht das linienartige Gewebe - die Textur - für die Orientierung des galaktischen Magnetfeldes. Blaue Farben gehören zu Zonen mit wenig Staub, während Gelb und Rot dichtere, meist auch heißere Gebiete mit viel Staub sind; mit der gasförmigen Komponente der Wolken verhält es sich ebenso.
Die roten Gebiete in der Bildmitte gehören zum Komplex der Orion-Molekülwolken, eine der uns nächsten Regionen der Sternentstehung; sie ist 1300 Lichtjahre von der Erde entfernt. Der auffällige rote Fleck links unter der Bildmitte ist der bekannte Orionnebel, auch als Messier 42 oder M42 bekannt. Er ist in sternklaren Nächten leicht im Sternbild Orion auszumachen, direkt unterhalb der Gürtelsterne des mythischen Jägers. Eine beschriftete Version dieses Bildes finden Sie hier.
Im oberen Bildteil offenbart sich das Magnetfeld regelmäßig in fast parallelen Linien. Das ist eine Folge der großräumigen Ausrichtung des Magnetfeldes entlang der galaktischen Ebene, die jenseits des oberen Bildrandes liegt. In der Bildmitte und weiter unten ist das Magnetfeld hingegen weniger geordnet. Hier zeigt sich in der turbulenten Struktur des Feldes der Einfluss der großen Molekülwolken. Astronomen gehen davon aus, dass diese magnetische Turbulenz energiereichen Prozessen entstammt, die mit der Sternentstehung einhergehen. Auch in anderen Sternenwiegen können solche Turbulenzen beobachtet werden.
Die im Bild verwendeten Planck-Messungen gehören zu bestimmten Mikrowellenfrequenzen: Die Strahlung des interstellaren Staubes wurde aus Messungen bei 353, 545 und 857 Gigahertz berechnet. Die Richtung des Magnetfeldes basiert auf Plancks Polarisationsdaten bei 353 Gigahertz. Das Bild erfasst etwa 40 Winkelgrade am Himmel.
