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HERSCHEL
Wasserreservoir in der Wiege eines Sterns
von Stefan Deiters
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9. Oktober 2012

Das europäische Weltraumteleskop Herschel hat in einer Wolke aus Gas und Staub genug Wasserdampf entdeckt, um damit die Ozeane der Erde über 2000-mal füllen zu können. Die Wolke ist kurz davor zu einem Stern zu kollabieren und dürfte noch weitaus größere Mengen an Wasser in Form von Eis enthalten. Für möglicherweise entstehende Planeten sollte also ausreichend Wasser zur Verfügung stehen.

Lynds 1544

Herschels Infrarotblick auf Lynds 1544 in der Taurus-Molekülwolke. Oben das gemessene  Spektrum von Wasser. Bild: ESA / Herschel /SPIRE / HIFI / Caselli et al.

Sterne bilden sich aus Wolken aus Gas und Staub, in denen es schon all die Bestandteile gibt, die einmal nötig sind, um die Sonne selbst, aber auch um Planeten entstehen zu lassen. Wasser konnten Astronomen schon an verschiedenen Stellen außerhalb des Sonnensystems nachweisen, beispielsweise als Eis auf kleinen Staubkörnern in der Nähe von aktiven Sternentstehungsgebieten oder in protoplanetaren Scheiben, also in Scheiben aus Staub und Gas um einen gerade entstandenen Stern, in denen sich theoretisch Planeten bilden können (astronews.com berichtete).

Das europäische Infrarot-Weltraumteleskop Herschel hat nun erstmals Wasserdampf in einer Molekülwolke entdeckt, die gerade kurz davor ist, zu einem Stern zu kollabieren. Die Beobachtung gelang in dem Objekt Lynds 1544 im Sternbild Stier und wird in einem Fachartikel in der Zeitschrift Astrophysical Journal Letters beschrieben. In der Wolke befindet sich so viel Wasser in Dampfform, dass sich damit die Ozeane der Erde mehr als 2.000-mal füllen lassen würden. Der Wasserdampf stammt von vereisten Staubkörnern und entstand durch die Wirkung hochenergetischer kosmischer Strahlung.

"Um diese Menge an Wasserdampf zu erzeugen, muss es in der Wolke selbst eine große Menge an Wassereis geben, soviel wie etwa drei Millionen Erdozeane", vermutet Paola Caselli von der University of Leeds. "Vor unseren Beobachtungen hatte man angenommen, dass sich das gesamte Wasser in gefrorener Form auf Staubkörnern befindet, da es dort einfach zu kalt ist, um gasförmig sein zu können und weil man es auch nicht beobachtet hat. Jetzt müssen wir unsere Vorstellungen über die chemischen Prozesse in diesen dichten Regionen überdenken, insbesondere auch die Rolle der kosmischen Strahlung, die für die Existenz von einer gewissen Menge an Wasserdampf wichtig sein könnte."

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Die Beobachtungen von Herschel haben auch gezeigt, dass sich die Wassermoleküle offenbar in Richtung des Zentrums der Wolke bewegen, also dahin, wo sich der neue Stern vermutlich bilden wird. Für die Astronomen ist dies ein Hinweis darauf, dass der gravitative Kollaps gerade begonnen hat.

"Es gibt in dieser dunklen Wolke heute absolut keinen Hinweis auf Sterne", erläutert Caselli, "aber die Bewegung der Wassermoleküle in dieser Region könnte als Kollaps in Richtung des Zentrums der Wolke interpretiert werden. Es ist ausreichend Material vorhanden, um einen Stern mit mindestens der Masse unserer Sonne entstehen zu lassen und das bedeutet, dass auch ein Planetensystem entstehen könnte, das unserem ähnlich ist."

Ein Teil des Wasser, das in Lynds 1544 entdeckt wurde, dürfte Teil des neu entstehenden Sterns werden. Der Rest jedoch wird sich in einer Scheibe rund um die junge Sonne sammeln und damit eine Art Wasserreservoir für potentiell hier entstehende Planeten bilden. "Dank Herschel können wir nun den Weg des Wassers von den Molekülwolken im interstellaren Medium, über die Sternentstehung bis auf einen Planeten wie die Erde verfolgen, wo Wasser eine wichtige Zutat für Leben ist", fasst Göran Pilbratt, der Projektwissenschaftler für Herschel bei der ESA, zusammen.

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siehe auch
Herschel: Große Wassermengen in protoplanetarer Scheibe - 21. Oktober 2012
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Herschel, Seite der ESA
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