Wasser und Sterne: erste Resultate von Herschel

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Über den Start des Weltraumteleskops Herschel habe ich im letzten Jahr ausführlich berichtet. Mittlerweile ist das Teleskop schon einige Zeit im All und macht interessante Entdeckungen. Eines der Forschungsprogramme, die mit Herschel durchgeführt werden ist WISH (Water in Star-forming regions with Herschel). Dabei geht es um die Suche nach Wasser. Denn dieses Molekül gibt es in den warmen Sternentstehungsregionen haufenweise (es ist das dritthäufigste Molekül). Aus der Beobachtung der Verteilung der Wassermoleküle; der Interaktion mit den Protosternen und der unterschiedlichen Zustände der Moleküle lässt sich jede Menge Interessantes über die Sternentstehungsgebiete und die Prozesse die dort ablaufen herausfinden. Auf der Tagung der Astronomischen Gesellschaft in Bonn berichtet heute Ewine van Dishoeck von der Sternwarte in Leiden über die ersten Ergebnisse die aus Herschel-Beobachtungen gewonnen wurden.

Zuerst spricht van Dishoeck über die verschiedenen Beobachtungen von Herschel. Gerade die “staubigen” Sternentstehungsregionen lassen sich mit Herschel ja wunderbar beobachten. Denn dieser Staub strahlt die Energie im Infrarotenbereich ab und genau für diese Wellenlängen ist Herschel ausgelegt. Aber natürlich kann man nicht einfach nur hübsche Bilder machen wenn man was über die Moleküle in den Sternentstehungsgebieten herausfinden will; da braucht man schon spektroskopische Beobachtungen. Auch das geht mit Herschel wunderbar; das wofür man früher monatelang vom Erdboden aus beobachten musste, schafft das Weltraumteleskop nun in einigen Stunden…

Herschel macht sich nun also auf die Suche nach Wassermolekülen und den verschiedenen Verbindungen. Bei WISH “verfolgt” man quasi das Wasser auf seinem Weg durch die Sternentstehung: von den dunklen Wolken in denen noch keine Sterne existieren bis hin zum Protostern. Und aus dem Verhalten der Wassermoleküle lässt sich einiges an Informationen gewinnen. Aus der Häufigkeit des Wassers lässt sich zum Beispiel gut die Temperatur der jeweiligen Region auslesen. Hier sieht man z.B. den Protostern in der Mitte und den Masseausfluss nach “oben” und “unten”. Das Wasser zeigt hier die “Hot Spots” an; dort wo die Schockwellen das Material aufheizen:

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Bei der Untersuchung von sg. “Dunkelwolken” (einer Vorstufe der Sternentstehung) hat sich auch gezeigt, dass man bisher die Wasserhäufigkeit extrem überschätzt hat. In diesen Wolken gibt es viel weniger Wasser als man dachte – weil es dort so kalt ist, dass es ausgefroren ist. Solche Erkenntnisse helfen jetzt natürlich, die bisherigen Modelle zu überarbeiten.

Auch Protosterne wie die im Sternentstehungsgebiet NGC 1333 lassen sich mit Herschel gut beobachten:

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Beim Vergleich der Spektren von Protosternen mit geringer und hoher Masse hat man festgestellt, dass sie sich sehr ähneln; die zugrunde liegen Prozesse also ähnlich sein dürften; unabhängig von der Masse.

Überraschend war auch die Detektion von ionisierten Wasser (H2O+). Eigentlich reagiert das sehr schnell zu normalen Wasser – solche Mengen die man gefunden hat sind daher überraschend. Die Beobachtungen deuten also auf eine neue, bisher unbekannte Phase des interstellaren Mediums hin, in dem es sehr wenig H2 gibt so dass diese Reaktionen unterbunden werden.

Herschel ist also auf einem guten Weg und die bisherigen Erkenntnise des WISH-Projekts sind vielversprechend! Und ich werde wohl ein wenig mehr über Chemie und Astrochemie lernen müssen, um die ganzen Ergebnisse, die in Zukunft zu erwarten sind, auch wirklich verstehen zu können…

Zum Abschluss gibt es hier noch ein Video das ich auf der WISH-Homepage gefunden habe:


Watch Beyond the Red – Herschel Science

Nachtrag: Ich habe gerade von dieser schönen Arbeit hier erfahren (hier die Publikation in Nature) bei der man mit Herschel Wasserdampf in der Hülle eines Kohlenstoffsterns gefunden hat. Bei der Arbeit waren auch meine ehemaligen Kollegen von der Unisternwarte in Wien beteiligt (sie haben sich vor allem um die Herschel-Software gekümmert). Ich werde dazu wohl in Zukunft mal mehr schreiben; für jetzt begnüge ich mit diesem schönen und patriotischen Ausschnitt aus der Kronen-Zeitung (bekannt durch diesen schönen Patzer). Ja, wenn wir nur mehr “Rotweißrote Technik” hätten – was könnten wir dann alles für Weltraumrätsel lösen ;)

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Kommentare

  1. #1 Ender
    16. September 2010

    […] Wasserhäufigkeit extrem überschätzt hat. In diesen Wolken gibt es viel weniger Wasser als man dachte – weil es dort so kalt ist, dass es ausgefroren ist.

    Wenn ich es richtig verstehe, wurde also nur die Häufigkeit von flüssigem Wasser überschätzt, richtig?

  2. #2 Daniel
    17. September 2010

    Also ich tippe mal nicht auf flüssiges Wasser, wenn eher gasförmig.
    Selbst in den “dichten” und kalten Dunkelwolken sollte doch Wasser nicht flüssig vorliegen können und wenn, wäre es wohl ebenso “unsichtbar” wie Eis”würferl”

  3. #3 Daniel
    17. September 2010

    Verdammt!
    Kaom schreibe ich einen Kommentar, dann vergesse ich meine Rechtschreibung und die Fähigkeit micht sinnvoll auszudrücken. Daher noch ein Versuch das selbe Thema:

    Also ich tippe mal das nicht flüssiges Wasser gemeit ist, sondern eher gasförmiges.

    Selbst in den “dichten” und kalten Dunkelwolken sollte doch Wasser nicht flüssig vorliegen können und selbst wenn, wäre es wohl ebenso “unsichtbar” wie Eis”würferl”

  4. #4 Beobachter
    In Memoriam...
    30. April 2013

    Weltraumteleskop Herschel schwenkt in die ewige Umlaufbahn um die Sonne ein, nun ging leider ihr Heliumvorrat zu Ende ein Weiterbetrieb ist anscheinend nicht möglich…

  5. #5 Beobachter
    1. Mai 2013

    Seltsam dass gerade im Weltraum auch noch eine Kühlung mittels Helium notwendig ist wie bei Herschel… nun geht dies grundsätzlich nicht auch mit Heat pipe Systemen?…