Hubbles Blick auf N44: Wie Riesensterne die nächste Sternengeneration anstoßen können

Das am 3. September veröffentlichte Bild von NASA und ESA zeigt nicht nur einen spektakulären Nebel: N44 ist ein kosmisches Beispiel dafür, dass massereiche Sterne ihre Umgebung zugleich zerstören und neu gestalten können. Im Zentrum liegt eine riesige Blase, die von Sternwinden und Supernovae ausgeräumt wurde. An ihrem Rand hat sich Gas verdichtet – und dort entstehen neue Sterne. 1

N44, auch LHA 120-N44 genannt, liegt rund 160.000 Lichtjahre entfernt in der Großen Magellanschen Wolke, einer Begleitgalaxie der Milchstraße, im Sternbild Schwertfisch (Dorado). 1

Eine Blase, geschaffen von vielen Sternen

Die auffälligste Struktur des Nebels ist eine zentrale Höhlung von etwa 210 mal 140 Lichtjahren. Sie wird von einer dichten, staubhaltigen Gashülle umgeben. Mehrere massereiche Sterne in ihrem Inneren bliesen ihr ursprüngliches Geburtsgas mit starken Sternwinden fort; Supernova-Explosionen lieferten zusätzliche Energie. Das fortgeschobene Material sammelte sich in der leuchtenden Hülle. 1

Darum sprechen Astronominnen und Astronomen von einer Superbubble: Anders als eine von einem einzelnen Stern geformte Blase entsteht sie durch die gebündelte Wirkung mehrerer massereicher Sterne und ihrer Explosionen.

Wenn Sternfeedback neue Sterne begünstigt

Das Zusammenschieben von Gas kann die Materie so stark verdichten, dass sie unter ihrer eigenen Schwerkraft kollabiert. In der aufgewirbelten Hülle von N44 bilden sich neue Sterne. Damit ist das System ein anschauliches Beispiel dafür, wie eine Sternentstehungsphase die nächste beeinflussen kann. 1

Zwischen Sternen im Inneren der Superbubble und solchen an ihrem Rand wurde ein Altersunterschied von bis zu etwa fünf Millionen Jahren festgestellt. Das passt zu einem Ablauf, bei dem eine ältere zentrale Sternpopulation die Höhlung schuf und Gas am Rand komprimierte, bevor dort jüngere Sterne entstanden. Es ist ein Hinweis auf ausgelöste Sternentstehung – aber kein Beleg dafür, dass jeder junge Stern am Rand genau auf diese Weise entstanden sein muss. 1

Fast eine halbe Million Sterne im Katalog

Die Bilddaten stammen aus Hubbles Beobachtungsprogramm 14689, das von Dimitrios Gouliermis geleitet wurde. Die Durchmusterung katalogisierte fast 500.000 Sterne in und um N44. Knapp 30.000 davon sind Vorhauptreihensterne: junge Objekte, in deren Kernen die Verschmelzung von Wasserstoff zu Helium noch nicht eingesetzt hat. 1

Diese außergewöhnlich große Stichprobe erlaubt es, Sternpopulationen unterschiedlicher Entwicklungsstufen innerhalb eines zusammenhängenden Komplexes zu vergleichen. Forschende können so besser untersuchen, wie viel Zeit zwischen der Verdichtung kalten Gases und dem Auftauchen junger Sterne vergeht.

N44F: die kleinere Blase daneben

N44 besteht nicht allein aus der zentralen Superbubble. Im oberen rechten Bereich des Hubble-Bildes liegt N44F, eine deutlich kleinere Blase. Sie wurde vom Sternwind eines einzelnen heißen, massereichen Sterns geformt. 1

Der Vergleich macht den Unterschied sichtbar: N44F zeigt die lokale Wirkung eines einzelnen extremen Sterns. Die große zentrale Höhlung von N44 dagegen dokumentiert den gemeinsamen Einfluss eines Sternhaufens und seiner Supernovae.

Ein nahes Labor für Bedingungen des jungen Universums

Der gesamte N44-Komplex erstreckt sich über etwa 1.000 Lichtjahre. Er umfasst leuchtendes Wasserstoffgas, dunkle Staubstrukturen, massereiche Sterne und Sternpopulationen verschiedenen Alters. Besonders heiße, intensiv Sterne bildende Bereiche machen ihn zu einem geeigneten Untersuchungsfeld für mehrere Phasen der Sternentwicklung. 1

Hinzu kommt die vergleichsweise geringe Häufigkeit von Elementen, die schwerer als Helium sind – in der Astronomie als niedrige Metallizität bezeichnet. Solche Bedingungen ähneln denen jüngerer Galaxien im frühen Universum. N44 bietet daher in kosmisch vergleichsweise geringer Entfernung die Gelegenheit zu erforschen, wie Sternentstehung und der Einfluss massereicher Sterne in einem solchen Umfeld ablaufen. 1

Die zentrale Botschaft des Bildes ist ein Kreislauf: Massereiche Sterne räumen Gas aus ihrer Umgebung, beenden damit eine Phase im Leben eines Nebels – und schaffen zugleich dichte Hüllen, in denen die nächste Sternengeneration entstehen kann.