Cloudshape

Ausgangssituation / Motivation

Eines der wichtigsten Themen in der Astrophysik ist "Wie entstehen Sterne und wo?". Heute wissen wir, dass Sterne in den dunkelsten, kältesten, und dichtesten Regionen unserer Milchstraße entstehen, in den interstellaren Molekülwolken. Wenn man die Sternentstehung erforscht, wird damit auch direkt das Verständnis über die Galaxienentwicklung und die Planetenentstehung vorangetrieben.

Ein noch ungelöstes Problem beim Erforschen der Sternentstehung ist, dass wir bis heute die 3D Gestalt und 3D Dynamik der Molekülwolken, in denen sie entstehen, noch nicht kennen. Diese Aspekte sind der Schlüssel um den Entstehungsprozess der Wolken und ihrer Sterne besser zu verstehen.

Inhalte und Zielsetzungen

In diesem Antrag präsentieren wir eine innovative Methode, basierend auf ESA Gaia und Herschel Daten, um das erste Mal genaue Distanzen zu lokalen Wolken zu messen um die 3D Gestalt dieser Wolken darzustellen.

Methodische Vorgehensweise

Dazu verwenden wir junge Sterne, die "vor kurzem" in diesen Wolken entstanden sind, und sich daher noch in räumlicher Nähe zu den Wolken befinden. Dies wird durch die bahnbrechenden Messungen des Gaia Weltraumteleskops ermöglicht, welches die Distanzen zu diesen jungen Sternen mit hoher Genauigkeit liefert, und damit auch indirekt die Entfernung ihrer Mutterwolken bestimmt. Ergänzend dazu verwenden wir Messungen des Herschel Weltraumteleskops, welches uns die 2D Struktur der dichten Wolken-Regionen in hoher Auflösung liefert um die Struktur der Wolke abzuschätzen.

Diese Methode haben wir bereits in unserem Pilotprojekt präsentiert, in dem wir die Riesenmolekülwolke Orion A vermessen haben. Diese ist die uns nächstgelegenste massereiche Sternentstehungsregion mit einem großen Reservoir an jungen Sterne, sodass eine genau Vermessung kleinerer Teile entlang der Wolke möglich war. Damit konnten wir feststellen, dass sich die Wolke in einem steilen Winkel zu uns orientiert, was bedeutet, dass sie doppelt so lang ist als bisher angenommen.

Verglichen mit anderen jüngsten Ergebnissen, welche ebenfalls genaue Methoden zu interstellaren Molekülwolken liefern, ist diese von uns präsentierte Methode am besten geeignet um Distanz-Variationen in einer einzelnen Wolke relativ genau festzustellen.

Erwartete Ergebnisse

Durch den Erfolg unserer Methode präsentieren wir nun mit diesem Projekt unser Vorhaben sie auf weitere nahegelegene Sternentstehungsregionen anzuwenden und auszuweiten, indem wir auch die Wolkenbewegung im 3D Raum erforschen wollen.

In Kombination mit Archivdaten und Nahinfrarot Daten, aufgenommen von unsere Forschungsgruppe (ESO VISIONS Public Survey), werden wir somit das erste mal die Wolkenbewegungen der weiteren uns nächstgelegenen Wolken abschätzen.

Zusammen mit der Sternentstehungsgeschichte der Wolken, welche wir durch berechnen der Sternentstehungsrate und -effizienz erforschen werden, können wir nun ein vollständigeres Bild der Molekülwolken liefern. Damit öffnen wir ein neues Fenster um zu verstehen wie sich diffuses interstellares Gas letztlich zu einer Sternentstehungsregion verwandelt.

Projektleitung

Universität Wien - Institut für Astrophysik

Universität Wien
Institut für Astrophysik
Mag. Josefa Großschedl
Türkenschanzstrasse 17
A-1180 Wien