'Sonic Booms' im Weltraum in Verbindung mit Sternentstehung

Es ist wahr, dass es im leeren interstellaren Raum keinen Ton gibt, aber das Herschel-Weltraumobservatorium hat das kosmische Äquivalent von Schallknallen beobachtet. Und überraschenderweise ist die Breite unabhängig von der Länge oder Dichte dieser Filamente immer ungefähr gleich, etwa 0,3 Lichtjahre breit oder etwa 20.000 Mal so weit wie die Erde von der Sonne entfernt. Diese Konsistenz der Breiten bedarf einer Erklärung, sagen Wissenschaftler.

Und es ist möglich, dass diese Stoßwellen in einer interstellaren Wolke Schall erzeugen – wenn etwas da wäre, um ihn zu hören.

"Obwohl die Dichte in einer interstellaren Wolke geringer ist als in einem sehr guten Vakuum auf der Erde, gibt es Moleküle in der Größenordnung von 10 ^ 8 pro cm ^ 3", sagte Goeran Pilbratt, Herschel-Missionswissenschaftler der ESA. "Das sollte ausreichen, damit sich der Schall ausbreitet, abgesehen von der Tatsache, dass wir nicht über die Instrumente verfügen, um ihn zu messen."

Filamente wie dieses wurden bereits von anderen Infrarotsatelliten gesichtet, aber sie wurden nie klar genug gesehen, um ihre Breite messen zu lassen. Herschel sieht, dass die Breite dieser Filamente über drei nahegelegene Wolken nahezu gleichmäßig ist: IC5146, Aquila und Polaris. Das Herschel-Team unter der Leitung von Doris Arzoumanian, Laboratoire AIM Paris-Saclay, CEA / IRFU, beobachtete 90 Filamente und stellte fest, dass alle nahezu identische Breiten hatten. "Dies ist eine sehr große Überraschung", sagte Arzoumanian.

Neugeborene Sterne finden sich häufig in den dichtesten Teilen dieser Filamente. Ein von Herschel in der Region Aquila abgebildetes Filament enthält eine Gruppe von etwa 100 Säuglingssternen.

Das Herschel-Team sagte, ihre Beobachtungen liefern starke Beweise für einen Zusammenhang zwischen interstellaren Turbulenzen, den Filamenten und der Sternentstehung.

"Früher war der Zusammenhang zwischen diesen Filamenten und der Sternentstehung unklar, aber jetzt können wir dank Herschel tatsächlich sehen, wie sich in einigen dieser Filamente Sterne wie Perlen auf Schnüren bilden", sagte Pilbratt.

Beim Vergleich der Beobachtungen mit Computermodellen legen die Astronomen nahe, dass sich wahrscheinlich Filamente bilden, wenn sich langsame Stoßwellen in den interstellaren Wolken auflösen. Diese Stoßwellen sind leicht überschallt und resultieren aus der enormen Menge turbulenter Energie, die durch explodierende Sterne in den interstellaren Raum injiziert wird.

Sie wandern durch das verdünnte Gasmeer in der Galaxie und komprimieren und fegen es dabei zu dichten Filamenten auf. Wenn sich diese „Überschallknalle“ durch die Wolken bewegen, verlieren sie Energie und hinterlassen dort, wo sie sich schließlich auflösen, diese Filamente aus komprimiertem Material.

Interstellare Wolken sind normalerweise extrem kalt, etwa 10 Grad Kelvin über dem absoluten Nullpunkt, und dies macht die Schallgeschwindigkeit in ihnen mit nur 0,2 km / s relativ langsam, im Gegensatz zu 0,34 km / s in der Erdatmosphäre auf Meereshöhe.

Schall bewegt sich in Wellen wie Licht oder Wärme, aber im Gegensatz zu ihnen bewegt sich Schall, indem er Moleküle zum Schwingen bringt. Damit sich Schall fortbewegen kann, muss es etwas mit Molekülen geben, durch das er sich bewegen kann. Auf der Erde gelangt Schall durch vibrierende Luftmoleküle zu Ihren Ohren. Im Weltraum, den großen leeren Bereichen zwischen Sternen und Planeten, gibt es keine Moleküle, die vibrieren könnten.

Lesen Sie die Arbeit des Teams: Charakterisierung interstellarer Filamente mit Herschel in IC5146

Quellen: ESA-E-Mail-Austausch mit Pilbratt

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