Gewaltige Molekülwolke in der Nähe des Sonnensystems entdeckt
New Jersey (USA) – In gerade einmal 300 Lichtjahren Entfernung hat ein internationales Astronomie-Team eine riesige molekulare, sternbildende Wolke entdeckt. Obwohl die gewaltige Wolke aus molekularem Wasserstoff zu den größten einzelnen Strukturen am Himmel gehört, war sie bislang sprichwörtlich unsichtbar.
Copyright: Thomas Müller (HdA/MPIA) und Thavisha Dharmawardena (NYU)
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Bislang unsichtbar
Wie das Team um die NASA-Stipendiatin an der New York University Thavisha Dharmawardena und eine der Erstautorinnen der Studie. Prof. Blakesley Burkhart von der Rutgers University aktuell im Fachjournal „Nature Astronomy“ (DOI: 10.1038/s41550-025-02541-7) berichten, war gewaltige Wasserstoffwolke deshalb bislang unsichtbar, weil ihr Hauptbestandteil molekularer Wasserstoff ist – jene Moleküle, nach denen nun aktuell und gezielt gesucht wurden. “Es ist das erste Mal, dass eine Molekülwolke durch Licht entdeckt wurde, das im fernen ultravioletten Bereich des elektromagnetischen Spektrums emittiert wird, und eröffnet neue Möglichkeiten für weitere Erkundungen des molekularen Universums.“
Auf die Bezeichnung „Eos“ – nach der griechischen Göttin der Morgenröte – getauft, handelt es sich um eine potenziell sternbildende Molekülwolke, also eine Struktur aus Gas und Staub – wobei Wasserstoff das häufigste Molekül ist, das als grundlegender Baustein von Sternen und Planeten und somit essenziell für das Leben gilt.
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Die sichelförmige Gaswolke befindet sich etwa 300 Lichtjahre von der Erde entfernt. Sie liegt am Rand der sogenannten Lokalen Blase, einer großen gasgefüllten Region im All, die das Sonnensystem umgibt. Die Astronominnen und Astronomen schätzen, dass Eos am Himmel eine Ausdehnung von etwa 40 Monddurchmessern hat und eine Masse besitzt, die etwa dem 3.400-fachen der Sonnenmasse entspricht. Modellrechnungen zufolge wird erwartet, dass sie in etwa 6 Millionen Jahren verdampfen wird.
Derartige kosmische Wolken sind nicht unbekannt und wurden auch schon zuvor in wesentlich größeren Distanzen im All entdeckt. „Solche Wolken enthalten auch andere Moleküle wie Kohlenmonoxid. Üblicherweise werden Molekülwolken durch Radio- und Infrarotbeobachtungen entdeckt, da diese leicht die chemische Signatur von Kohlenmonoxid aufspüren können“, berichten die Forschenden.
Neuer Ansatz zur Entdeckung molekularer Wolken
Für die aktuelle Entdeckung haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun einen anderen Ansatz gewählt: „Dies ist die erste Molekülwolke überhaupt, die durch direkte Beobachtung der fernen ultravioletten Emission von molekularem Wasserstoff entdeckt wurde“, erläutert Burkhart. „Die Daten zeigten leuchtende Wasserstoffmoleküle, die durch Fluoreszenz im fernen Ultraviolett nachgewiesen wurden. Diese Wolke leuchtet buchstäblich im Dunkeln.“ Die Daten wurden 2023 öffentlich freigegeben, als Burkhart darauf stieß.
Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung innovativer Beobachtungstechniken für das Verständnis des Kosmos, sagte Burkhart. Sie betonte, dass Eos hauptsächlich aus molekularem Wasserstoff besteht, jedoch weitgehend „CO-dunkel“ ist – also kaum Kohlenmonoxid enthält – und daher mit konventionellen Methoden schwer nachweisbar war. Das erklärt, warum Eos so lange unentdeckt blieb.
Eos wurde in Daten entdeckt, die mit einem fernen ultravioletten Spektrografen namens FIMS-SPEAR (Fluorescent Imaging Spectrograph) gesammelt wurden, einem Instrument an Bord des koreanischen Satelliten STSAT-1. Der Spektrograf zerlegt das Licht im fernen Ultraviolett in seine einzelnen Wellenlängen, ähnlich wie ein Prisma sichtbares Licht zerlegt, und erzeugt so ein Spektrum, das analysiert werden kann.
Keine Gefahr für Sonnensystem und Erde
Die Astronomin erläutert weiter, dass Eos trotz ihrer Nähe keinerlei Gefahr für die Erde oder das Sonnensystem darstellt. Stattdessen bietet die Wolke jedoch aufgrund dieser Nähe bietet die Gaswolke eine einzigartige Gelegenheit, die Eigenschaften einer Struktur im interstellaren Medium zu untersuchen.
Das interstellare Medium – bestehend aus Gas und Staub, das den Raum zwischen den Sternen innerhalb einer Galaxie füllt – dient als Rohmaterial für die Bildung neuer Sterne. „Wenn wir durch unsere Teleskope blicken, beobachten wir ganze Sonnensysteme im Entstehen, aber im Detail wissen wir noch nicht, wie dieser Prozess genau abläuft“, sagt Burkhart. „Unsere Entdeckung von Eos ist spannend, weil wir nun direkt messen können, wie Molekülwolken entstehen und zerfallen und wie eine Galaxie beginnt, interstellares Gas und Staub in Sterne und Planeten zu verwandeln.“
„Der Einsatz der Technik der fernen ultravioletten Fluoreszenzemission könnte unser Verständnis des interstellaren Mediums revolutionieren, indem er verborgene Wolken in der gesamten Galaxie und sogar bis zu den fernsten nachweisbaren Grenzen der kosmischen Morgenröte aufdeckt“, so Dharmawardena.
„Die Geschichte des Kosmos ist die Geschichte der Umordnung von Atomen über Milliarden von Jahren hinweg“, führt Burkhart aus. „Der Wasserstoff, der sich derzeit in der Eos-Wolke befindet, existierte bereits zur Zeit des Urknalls und fiel später auf unsere Galaxie, wo er sich in der Nähe der Sonne sammelte. Es war eine 13,6 Milliarden Jahre lange Reise dieser Wasserstoffatome.“
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Recherchequelle: Rutgers University
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