Heißer Staub stoppt Sternentstehung

Welcher Effekt stoppt die rasante Entstehung neuer Sterne in jungen Galaxien? Bislang hielten Astronomen explodierende Sterne für die Hauptursache. Computersimulationen eines internationalen Forscherteams zeigen jetzt jedoch, dass heißer Staub den Kollaps von Gaswolken und damit die Bildung weiterer Sterne erschwert. Der durch die ultraviolette Strahlung junger Sterne aufgeheizte Staub habe einen zehnmal größeren Effekt als Supernovae, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

„Frühere Simulationen hatten eher darauf hingedeutet, dass die Aufheizung von Staub einen geringen Einfluss auf die Sternentstehung hat“, schreiben John Forbes von der University of California in Santa Cruz und seine Kollegen. „Das stand jedoch im Widerspruch zu einem anderen Befund.“ Die Eigenschaften der Galaxien im heutigen Kosmos lassen sich nämlich, so die Forscher, besser mit einem starken Einfluss des heißen Staubs als mit Supernovae erklären.

Forbes und seine Kollegen haben deshalb hochaufgelöste Simulationen für verschiedene Zwerggalaxien durchgeführt. In solchen kleinen Sternsystemen sollte sowohl der Einfluss des Staubs als auch der explodierenden Sterne am größten sein. Supernovae blasen bei ihrer Explosion das Gas aus einer Galaxie hinaus und verhindern so die Entstehung weiterer Sterne. Die Aufheizung des Staubs durch die ultraviolette Strahlung dagegen verändert die Gleichgewichtsbedingungen in den Gaswolken: Je wärmer sie sind, desto mehr Masse ist nötig, damit sie sich zusammenziehen können. Die Bildung neuer Sterne wird also immer schwieriger.

Die Simulationen zeigen – weitgehend unabhängig von den gewählten Anfangsbedingungen –, dass dieser Aufheizungsprozess die entscheidende Rolle bei der Unterdrückung der Sternentstehung spielt. Die Forscher schließen daraus, dass es ein Gleichgewicht zwischen dem durch Sternexplosionen hinausgeblasenem und von außen hineinströmendem Gas gibt. Deshalb ist der Einfluss der Supernovae auf die Sternentstehung insgesamt gering. Nun müssen weitere Simulationen zeigen, ob sich dieses Ergebnis auch auf andere Arten von Galaxien übertragen lässt.