Astronomie: Weihnachten im Weltraum

Der "Christmas Tree"-Cluster mit der astronomischen Bezeichnung NGC 2264 ist etwa 1.800 Lichtjahre von uns entfernt und zählt zu den jüngsten Objekten im Weltraum, in dem noch immer Sterne geboren werden. Im Rahmen der Beobachtung von "Christmas Tree" werden Messungen von etwa 5.000 Sternen unterschiedlicher Massen und Entwicklungsstadien im infraroten und sichtbaren Licht sowie im Röntgenbereich durchgeführt. "In jedem dieser Wellenlängenbereiche kann man andere Details des Sternhaufens 'Christmas Tree' erkennen. Auch unsere Milchstraße sieht in unterschiedlichen Wellenlängen anders aus", erklärt Konstanze Zwintz vom Institut für Astronomie. Die Beobachtungen im Weltall werden von den vier Satelliten MOST, CoRoT, Spitzer und Chandra als auch von den Teleskopen der der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile und am Mauna Kea in Hawaii durchgeführt, und zwar von Anfang Dezember 2011 bis Mitte Jänner 2012.

Internationales Team

Die wissenschaftlichen Teams kommen aus den USA, Kanada, Brasilien und Österreich. Konstanze Zwintz und Paula Stella Teixeira, beide vom Institut für Astronomie, machen sich im Rahmen des Projekts auf die Suche nach Planetensystemen um neu entstandene Sterne. Ein weiteres wichtiges Ziel ist es, pulsierende junge Sterne im "Christmas Tree"-Cluster zu untersuchen, um Rückschlüsse auf den Aufbau der Sterne zu ziehen. "Wir erwarten uns von diesem einzigartigen Beobachtungsprojekt neue Erkenntnisse über die Entstehung von Sternen und Planeten", so Konstanze Zwintz.

	Paula Stella Teixeira (li.) und Konstanze Zwintz vom Institut für Astronomie machen sich auf die Suche nach neugeborenen Sternen und erforschen den inneren Aufbau von Sternen.

Konstanze Zwintz beschäftigt sich mit den lichtstärkeren, d.h. mit den massereicheren und schon besser entwickelten Mitgliedern des "Christmas Tree"-Sternhaufens und deren Sternpulsationen: "Die Untersuchung von Sternschwingungen, in der Fachsprache Asteroseismologie, erlaubt uns – ähnlich wie bei der Erdbebenanalyse, Rückschlüsse auf den inneren Aufbau der Sterne. Junge, noch wenig entwickelte Sterne haben eine andere innere Struktur als ältere Sterne." Zwintz ist Lektorin am Institut für Astronomie und APART-Stipendiatin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften.

Die Neugeborenen des "Christmas Tree"

Paula Stella Teixeira untersucht die jüngsten und lichtschwächsten Sterne des "Christmas Tree"-Cluster, die teilweise noch in ihrer Geburtswolke eingebettet sind. "Die Wechselwirkungen eines neu geborenen Sterns mit der ihn umgebenden Staub- und Gashülle erlauben uns, mehr über die ersten Phasen im Sternleben zu lernen. Damit gewinnen wir auch mehr Information über die Entstehung und Entwicklung unserer eigenen Sonne", erklärt Teixeira, die als Post-Doc am Institut für Astronomie in der Arbeitsgruppe von João Alves arbeitet. Sie ist für die CoRoT-Messungen von jungen Sternen verantwortlich.

MOST und CoRoT erfassen alle Mitglieder des "Christmas Tree"

Der kanadische Mikro-Satellit MOST wird während seiner Beobachtungszeit die 90 hellsten Sterne im Feld des Sternhaufens im sichtbaren Licht aufnehmen. Das europäische Weltraumteleskop CoRoT wird das Licht mehrerer Tausend Sterne – darunter die lichtschwächsten Objekte – in dieser Region am Himmel sammeln. Die Daten von MOST und CoRoT zusammen werden eine homogene Analyse aller Mitglieder von NGC 2264 im gesamten Helligkeitsbereich ermöglichen.

Spitzer arbeitet im infraroten Licht, Chandra im Röntgenbereich

Der NASA-Satellit Spitzer beobachtet die Sterne des "Christmas Tree"-Sternhaufens im infraroten Bereich. Strahlung in diesem Wellenlängenbereich wird von den Staub- und Gashüllen von gerade entstandenen Sternen ausgesendet. Chandra, das vierte beteiligte Weltraumobservatorium – ebenfalls von der NASA, untersucht die äußersten Bereiche der Staub- und Gashüllen um junge Sterne und kurze, explosive Phänomene in dem jungen Sternhaufen im Röntgenbereich.

Zusätzliche Beobachtungen

Die Beobachtungen im Weltraum werden gleichzeitig mit Messungen von Observatorien auf der Erde unterstützt. So sind unter anderem Teleskope an der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile und am Mauna Kea in Hawaii ebenfalls an der internationalen Kampagne beteiligt. Die von der Erde aus aufgenommenen Daten liefern Informationen, um die chemischen Zusammensetzungen der Sterne zu studieren. (vs)