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Molekülwolke n sind interstellare Gaswolken deren Größe Dichte und Temperatur die Bildung von Molekülen erlaubt Sehr dic

Molekülwolke

Molekülwolken sind interstellare Gaswolken, deren Größe, Dichte und Temperatur die Bildung von Molekülen erlaubt. Sehr dichte und kalte Molekülwolken sind als Dunkelwolken bekannt, es sind die Geburtsstätten von Sternen. Mehr als die Hälfte der (baryonischen) Masse der Milchstraße steckt in den Molekülwolken.

Region der dunklen Molekülwolke Chamaeleon I
Eine etwa 2 Lichtjahre große Molekülwolke im Carinanebel

Arten von Molekülen Bearbeiten

Hauptbestandteil einer solchen Wolke ist molekularer Wasserstoff (H2), entsprechend der Häufigkeit der Elemente. Dieser ist jedoch sehr schwierig zu beobachten, weshalb seine Häufigkeit oftmals nur mithilfe anderer Moleküle bestimmbar ist. Das mit am einfachsten zu beobachtende Molekül ist Kohlenmonoxid (CO), dessen Spektrallinien mit Radioteleskopen nachgewiesen werden können. Die Häufigkeit anderer Moleküle ist jedoch mindestens um den Faktor 1000 niedriger als die Häufigkeit von H2.

Wenn die Wolke dicht genug ist, können sich viele Arten von Molekülen bilden, bis hin zu komplexen Aminosäuren. Eine gewisse Dichte ist notwendig, um die Moleküle vor Strahlung zu schützen, die die Moleküle sonst wieder zerstört.

Ab Mitte der 1960er Jahre wurde mit Radioteleskopen eine Vielzahl von Molekülen im interstellaren Medium nachgewiesen, unter anderem das Cyan- (CN) und das Hydroxyl-Radikal (OH). Diese Moleküle emittieren Strahlung im Millimeter-Wellenlängenbereich. Inzwischen sind über 150 unterschiedliche Moleküle in Molekülwolken entdeckt worden, wie z. B. Wasser (H2O), Cyanwasserstoff (HCN) oder Ethanol. Kohlenmonoxid ist von besonderer Bedeutung für die Erforschung der Molekülwolken, weil man auf Grund des CO/H2-Verhältnisses die Masse einer solchen Wolke bestimmen kann.

Riesenmolekülwolken Bearbeiten

Der Orionnebel

Sehr große Molekülwolken werden Riesenmolekülwolken (GMC – Giant Molecular clouds) genannt. Die Masse dieser GMCs beträgt etwa 104-107 Sonnenmassen (M☉), und sie haben eine typische Ausdehnung von 50 bis hin zu mehreren hundert Parsec.

Etwa 80 % des molekularen Wasserstoffs in der Milchstraße ist in GMCs zu finden. Die Sternentstehung in der Milchstraße und benachbarten Galaxien findet fast ausschließlich in GMCs statt. Sie haben zunächst nur mittlere Dichten von etwa 10−20 g/cm³, kondensieren aber im Zuge der Sternentstehung um Faktoren von etwa 1018 bis 1020. Der Großteil der GMCs in unser Galaxie befindet sich in den Spiralarmen. Es wird angenommen, dass sich dort GMCs durch gravitative Instabilitäten aus noch größeren molekularen Gasreservoirs bilden, die GMA (Giant Molecular Association) genannt werden. Riesenmolekülwolken können auch in gravitativ gebundenen Komplexen auftreten, wie beispielsweise dem Orion-Molekülwolkenkomplex.

Teilbereiche einer solchen Molekülwolke kollabieren durch Eigengravitation und bilden so fortlaufend neue Sterne, oft in größeren Ansammlungen, den Sternhaufen.

Da wir in unserer eigenen Galaxie direkt in die galaktische Ebene blicken und ein Teil der GMCs (gerade vor und hinter dem galaktischen Zentrum) nicht beobachtbar oder in ihrer Entfernung bestimmbar sind, muss man für ein besseres Verständnis der GMCs auf Beobachtungen naher Galaxien zurückgreifen.

Beobachtungen von GMCs in der Großen Magellanschen Wolke lassen auf einen Lebenszyklus für GMCs schließen (aufgrund der Entfernung und der mangelnden Empfindlichkeit für Leuchtkraft lässt sich nur die Entstehung von O-Sternen beobachten):

  • Während der ersten 6 Millionen Jahre nach ihrer Entstehung gibt es noch keine Sternentstehung in der GMC.
  • In den folgenden 13 Millionen Jahren findet man erste Zeichen für die Entstehung von Sternen – H-II-Regionen formieren sich.
  • In den letzten 7 Millionen Jahren lassen sich Sternenhaufen mit sehr jungen Sternen beobachten. Das erzeugte Strahlungsfeld dieser jungen Sterne zerstört im Laufe dieser letzten Phase die gesamte GMC.

Während sich in der Großen Magellanschen Wolke und in M33 in etwa 25–33 % aller GMCs noch kein Anzeichen für massereiche Sternentstehung zeigt, findet diese in der Milchstraße in fast allen GMCs statt.

Siehe auch Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Kuan et al. (ApJ 593, 848, 2003).
  2. www.astrochemistry.net
  3. Helmut Zimmermann und Alfred Weigert: ABC-Lexikon Astronomie. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 92000.

Literatur Bearbeiten

  • Fukui, Y. & Kawamura, A.: Molecular Clouds in Nearby Galaxies, Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 2010, vol. 48, S. 547–580
  • S.W. Stahler & F. Palla: The Formation of Stars. Kapitel I/3 Molecular Clouds, WILEY-VCH, Weinheim 2004, ISBN 3-527-40559-3

Weblinks Bearbeiten

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Molekulwolken sind interstellare Gaswolken deren Grosse Dichte und Temperatur die Bildung von Molekulen erlaubt Sehr dichte und kalte Molekulwolken sind als Dunkelwolken bekannt es sind die Geburtsstatten von Sternen Mehr als die Halfte der baryonischen Masse der Milchstrasse steckt in den Molekulwolken Region der dunklen Molekulwolke Chamaeleon IEine etwa 2 Lichtjahre grosse Molekulwolke im Carinanebel Inhaltsverzeichnis 1 Arten von Molekulen 2 Riesenmolekulwolken 3 Siehe auch 4 Einzelnachweise 5 Literatur 6 WeblinksArten von Molekulen BearbeitenHauptbestandteil einer solchen Wolke ist molekularer Wasserstoff H2 entsprechend der Haufigkeit der Elemente Dieser ist jedoch sehr schwierig zu beobachten weshalb seine Haufigkeit oftmals nur mithilfe anderer Molekule bestimmbar ist Das mit am einfachsten zu beobachtende Molekul ist Kohlenmonoxid CO dessen Spektrallinien mit Radioteleskopen nachgewiesen werden konnen Die Haufigkeit anderer Molekule ist jedoch mindestens um den Faktor 1000 niedriger als die Haufigkeit von H2 Wenn die Wolke dicht genug ist konnen sich viele Arten von Molekulen bilden bis hin zu komplexen Aminosauren 1 Eine gewisse Dichte ist notwendig um die Molekule vor Strahlung zu schutzen die die Molekule sonst wieder zerstort Ab Mitte der 1960er Jahre wurde mit Radioteleskopen eine Vielzahl von Molekulen im interstellaren Medium nachgewiesen unter anderem das Cyan CN und das Hydroxyl Radikal OH Diese Molekule emittieren Strahlung im Millimeter Wellenlangenbereich Inzwischen sind uber 150 unterschiedliche Molekule 2 in Molekulwolken entdeckt worden wie z B Wasser H2O Cyanwasserstoff HCN oder Ethanol Kohlenmonoxid ist von besonderer Bedeutung fur die Erforschung der Molekulwolken weil man auf Grund des CO H2 Verhaltnisses die Masse einer solchen Wolke bestimmen kann Riesenmolekulwolken Bearbeiten nbsp Der OrionnebelSehr grosse Molekulwolken werden Riesenmolekulwolken GMC Giant Molecular clouds genannt Die Masse dieser GMCs betragt etwa 104 107 Sonnenmassen M und sie haben eine typische Ausdehnung von 50 bis hin zu mehreren hundert Parsec Etwa 80 des molekularen Wasserstoffs in der Milchstrasse ist in GMCs zu finden Die Sternentstehung in der Milchstrasse und benachbarten Galaxien findet fast ausschliesslich in GMCs statt Sie haben zunachst nur mittlere Dichten von etwa 10 20 g cm kondensieren aber im Zuge der Sternentstehung um Faktoren von etwa 1018 bis 1020 3 Der Grossteil der GMCs in unser Galaxie befindet sich in den Spiralarmen Es wird angenommen dass sich dort GMCs durch gravitative Instabilitaten aus noch grosseren molekularen Gasreservoirs bilden die GMA Giant Molecular Association genannt werden Riesenmolekulwolken konnen auch in gravitativ gebundenen Komplexen auftreten wie beispielsweise dem Orion Molekulwolkenkomplex Teilbereiche einer solchen Molekulwolke kollabieren durch Eigengravitation und bilden so fortlaufend neue Sterne oft in grosseren Ansammlungen den Sternhaufen Da wir in unserer eigenen Galaxie direkt in die galaktische Ebene blicken und ein Teil der GMCs gerade vor und hinter dem galaktischen Zentrum nicht beobachtbar oder in ihrer Entfernung bestimmbar sind muss man fur ein besseres Verstandnis der GMCs auf Beobachtungen naher Galaxien zuruckgreifen Beobachtungen von GMCs in der Grossen Magellanschen Wolke lassen auf einen Lebenszyklus fur GMCs schliessen aufgrund der Entfernung und der mangelnden Empfindlichkeit fur Leuchtkraft lasst sich nur die Entstehung von O Sternen beobachten Wahrend der ersten 6 Millionen Jahre nach ihrer Entstehung gibt es noch keine Sternentstehung in der GMC In den folgenden 13 Millionen Jahren findet man erste Zeichen fur die Entstehung von Sternen H II Regionen formieren sich In den letzten 7 Millionen Jahren lassen sich Sternenhaufen mit sehr jungen Sternen beobachten Das erzeugte Strahlungsfeld dieser jungen Sterne zerstort im Laufe dieser letzten Phase die gesamte GMC Wahrend sich in der Grossen Magellanschen Wolke und in M33 in etwa 25 33 aller GMCs noch kein Anzeichen fur massereiche Sternentstehung zeigt findet diese in der Milchstrasse in fast allen GMCs statt Siehe auch BearbeitenNebel Astronomie Einzelnachweise Bearbeiten Kuan et al ApJ 593 848 2003 www astrochemistry net Helmut Zimmermann und Alfred Weigert ABC Lexikon Astronomie Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg 92000 Literatur BearbeitenFukui Y amp Kawamura A Molecular Clouds in Nearby Galaxies Annual Review of Astronomy and Astrophysics 2010 vol 48 S 547 580 S W Stahler amp F Palla The Formation of Stars Kapitel I 3 Molecular Clouds WILEY VCH Weinheim 2004 ISBN 3 527 40559 3Weblinks BearbeitenMerkwurdige Molekulwolke Im Weltall pulst ein dunkles Herz SPIEGEL Online Artikel uber die Dunkelwolke Barnard 68 Normdaten Sachbegriff GND 4114619 0 lobid OGND AKS Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Molekulwolke amp oldid 230151299