NGC 2264
Weihnachtsbaum-Sternhaufen im Visier
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Wien
astronews.com
16. Dezember 2011

Gleich vier Weltraumteleskope und zwei Observatorien auf der Erde nehmen in der Weihnachtszeit ein Objekt ins Visier, das nicht besser zur Jahreszeit passen könnte: den Weihnachtsbaum-Sternhaufen im Sternbild Einhorn. Die gleichzeitige Beobachtung in verschiedenen Wellenlängenbereichen erlaubt den Astronomen einen Blick auf ganz unterschiedliche Details des Sternhaufens.

Blick auf NGC 2264. Bild: ESO  [Großansicht im Artikel über die Beobachtung]

Anfang Dezember 2011 begann eine wohl bislang einmalige astronomische Beobachtungskampagne, an der vier Satelliten und zwei erdgebundene Observatorien beteiligt sind. Die Weltraumteleskope MOST, CoRoT, Spitzer und Chandra beobachten gleichzeitig über mehrere Wochen den etwa sechs Millionen Jahre jungen Weihnachtsbaum-Sternhaufen im infraroten und sichtbaren Licht sowie im Röntgenbereich. Daran beteiligt sind mit Konstanze Zwintz und Paula Stella Teixeira auch zwei Astronominnen der Universität Wien. Sie interessieren sich für die neugeborenen Sonnen des Haufens und erforschen den inneren Aufbau von Sternen.

Der Weihnachtsbaum-Sternhaufen oder "Christmas Tree-Cluster" ist auch unter seiner Katalognummer NGC 2264 bekannt und befindet sich etwa 2.600 Lichtjahre entfernt im Sternbild Einhorn. Er ist Teil eines sehr jungen Sternentstehungsgebiets. Im Rahmen der Beobachtungen des Weihnachtsbaum-Sternhaufens, der seinen Namen der Tatsache verdankt, dass er im sichtbaren Bereich des Lichts an einen Weihnachtsbaum erinnert,  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 erkennen" erläutert Zwintz. "Auch unsere Milchstraße sieht in unterschiedlichen Wellenlängen anders aus." Die Untersuchungen mit den vier Weltraumteleskopen werden durch Beobachtungen mit Teleskopen der europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile und auf den Mauna Kea in Hawaii ergänzt. Die Beobachtungen sollen noch bis Mitte Januar 2012 andauern.

Die beteiligten wissenschaftlichen Teams kommen dabei aus den USA, Kanada, Brasilien und Österreich. Die beiden Österreicherinnen 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 Weihnachtsbaum-Sternhaufen 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 Zwintz.

Zwintz beschäftigt sich mit den lichtstärkeren, also mit den massereicheren und schon besser entwickelten Mitgliedern des 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."

Ihre Kollegin kümmert sich hingegen um die Neugeborenen des Sternhaufens, die jüngsten und lichtschwächsten Sterne, 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", erläutert Teixeira. Sie ist für die CoRoT-Messungen von jungen Sternen verantwortlich.

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.

Das NASA-Weltraumteleskop Spitzer beobachtet die Sterne des Weihnachtsbaum-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.

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 den Astronomen zusätzliche Informationen, die ihnen etwas über die chemische Zusammensetzung der Sterne verraten.