The Brick" befindet sich im Zentrum unserer Galaxie. Eine unerwartete neue Entdeckung könnte helfen, seine Geheimnisse zu entschlüsseln
Die Wolke, die wegen ihrer visuellen Undurchdringlichkeit und ihres rechteckigen Aussehens den Spitznamen "the Brick" (der Ziegelstein) trägt, enthielt nach früheren Schätzungen mehr als die 100.000-fache Masse der Sonne. Nach den derzeitigen Erkenntnissen der Forscher über die Sternentstehung müsste ein solch dichter Klumpen eigentlich gewaltige neue Sterne hervorbringen.
Aber das tut er nicht.
Der Brick ist größtenteils schlafend. Und die jüngsten Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop haben keine versteckten, jungen Sterne zutage gefördert.
Die neuen Webb-Daten enthüllten stattdessen, dass der Brick nicht nur aus Gas besteht. Laut einer Studie, die am Montag in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal veröffentlicht wurde, ist er auch mit gefrorenem Kohlenmonoxid übersät - viel mehr als bisher angenommen. Und es bildet sich noch mehr Eis in den tieferen Schichten des Bricks.
Die Ergebnisse könnten drastische Auswirkungen darauf haben, wie Wissenschaftler diese Region in Zukunft analysieren werden. Mehr Kohlenmonoxid-Eis im Inneren des Brick könnte die Art und Weise, wie Forscher die dunklen Wolken im Zentrum der Milchstraße untersuchen und messen, drastisch verändern.
"Wir sind dem Verständnis dessen, was genau im Brick passiert und wo sich die Masse befindet, näher gekommen", sagt Adam Ginsburg, Astronom an der University of Florida und Hauptautor der Studie. "Aber wir haben damit mehr Fragen aufgeworfen, als wir geschlossen haben."
Zu diesen Fragen gehören: Warum und wo gefriert dieses Kohlenmonoxid zu Eis?
Andere Rätsel, die sich für diese Region auftun, bleiben ebenfalls unbeantwortet: Warum können wir nicht sehen, wie sich neue Sterne bilden? Ist der Brick nicht so dicht, wie die Wissenschaftler einst glaubten? Und was sind die seltsamen ridge- und filamentartigen Merkmale, die im Brick auftauchen?
"Wir müssen noch mehr untersuchen, bevor wir wirklich sicher sein können, was hier vor sich geht", sagte Ginsburg. "Ich würde sagen, wir befinden uns in der Phase der Hypothesenbildung, nicht in der Phase der Schlussfolgerungen".
Was Webb enthüllte
Ginsburg und seine Forscherkollegen, zu denen auch Studenten der University of Florida gehörten, bekamen die neuen Webb-Daten erstmals im September 2022 in die Hände.
Dies war ein entscheidender Moment. Als das leistungsstärkste Weltraumteleskop, das je gebaut wurde, könnte Webb noch nie dagewesene Einblicke in den Brick bieten. Doch Ginsburg und sein Team mussten gleich zu Beginn feststellen, dass die Daten noch viel Arbeit erfordern. Das Webb-Teleskop orientiert sich anhand einer Karte und bestimmt die Richtung, in die es zeigt, indem es seine Position im Verhältnis zu bekannten Sternen vergleicht.
Das Problem war, "dass es im galaktischen Zentrum so viele Sterne gibt, dass es durcheinander kommt", so Ginsburg. Daher mussten die Forscher monatelang die Daten bereinigen und sie so ausrichten, dass sie mit den vorhandenen Himmelskarten übereinstimmen.
Als sie sich dann den Brick ansahen, stellten sie fest, dass die Bilder von Webb die falsche Farbe hatten.
"Alle Sterne erschienen ein wenig zu blau", sagte Ginsburg, woraufhin die Forscher sich fragten, ob mit den Daten etwas nicht stimmte.
Es stellte sich jedoch heraus, dass das Problem bei ihren Annahmen lag. Die Wissenschaftler hatten nicht erwartet, dass es so viel Kohlenmonoxid-Eis gibt - und das war der Grund für die Farbveränderung, so die Studie.
Das Wissen um die Existenz des Eises könnte weitreichende Auswirkungen auf alle Arten von Forschungen zum Zentrum der Milchstraße haben, sagte Dr. Natalie Butterfield, wissenschaftliche Mitarbeiterin am National Radio Astronomy Observatory, die nicht an der Studie beteiligt war.
Butterfield sagte, dass ihre eigene Forschung - zu der auch die Untersuchung von Supernovae und der Strahlung zwischen Sternsystemen gehört - durch das Verständnis der Existenz dieses Kohlenmonoxid-Eises für immer verändert werden könnte. Es könnte die Art und Weise verändern, wie Wissenschaftler die Masse aller Wolken im galaktischen Zentrum schätzen.
Warum Kohlenmonoxid wichtig ist
Dieses Kohlenmonoxid-Eis ist in mehrfacher Hinsicht verwirrend. Zum Beispiel ist das Gebiet ziemlich warm - etwa 60 Kelvin (minus 351,67 Grad Fahrenheit) - während Kohlenmonoxid normalerweise bei 20 Kelvin gefriert.
Es könnte sein, dass der Staub im Inneren des Bricks viel kälter ist als das Gas, wodurch das Kohlenmonoxid um die Staubpartikel herum fest wird. Oder, so Ginsburg, es könnte sein, dass das Wasser gefriert und das Kohlenmonoxid darin eingeschlossen wird.
Die Antwort ist wichtig.
Das gesamte Eis in einer Region wie dem Brick kann den Wissenschaftlern neue Einblicke in unser Sonnensystem geben - sogar in unseren Heimatplaneten.
Das Eis und das Wasser auf der Erde zum Beispiel sind wahrscheinlich über Kometen hierher gelangt. Die Frage, wo im Universum Eis vorkommt und wie es sich bildet, kann den Forschern helfen zu verstehen, woher diese Kometen kommen und wie sie die von ihnen abgelagerten Materialien aufgenommen haben.
Wo sind die Sterne?
Und dann ist da noch das große Rätsel, warum es im Brick an Sternbildung mangelt.
Die Wissenschaftler wissen bereits, dass sich neue Sterne aus Staubwolken und Wasserstoffmolekülen bilden. Aber Wissenschaftler können Wasserstoffmoleküle im Brick - oder irgendwo anders im Universum - nicht direkt beobachten, weil sie für Teleskope unsichtbar sind.
Die Wissenschaftler wissen aber auch, dass es für jedes Wasserstoffmolekül wahrscheinlich eine bestimmte Menge Kohlenmonoxid gibt. Und Kohlenmonoxid ist sichtbar - daher können Wissenschaftler es messen, um festzustellen, wie viele Wasserstoffmoleküle sich in einem bestimmten Gebiet befinden.
Forscher verwenden diese Methode zur Messung von Wasserstoffmolekülen bereits seit 50 Jahren, so Ginsburg.
Aber sie sind immer davon ausgegangen, dass es sich bei dem Kohlenmonoxid um Gas handelt - nicht um festes Eis, wie die Webb-Daten zeigen. Dieser Befund eröffnet eine ganz neue Dimension, so Ginsburg.
Ginsburg wies darauf hin, dass es für die Forscher von entscheidender Bedeutung ist, zu verstehen, in welchem Aggregatzustand sich das Kohlenmonoxid befindet - gasförmig oder fest - um die richtigen Antworten zu finden.
Jedes neue Wissen über den Brick und seine Zusammensetzung gibt Aufschluss darüber, warum diese undurchsichtige Wolke keine Sterne hervorbringt, obwohl sie den meisten Angaben zufolge eine der aktivsten Sternentstehungsstätten in der Galaxie sein sollte.
"Es ist ein wirklich natürlicher Ort für neue Sterne", sagte Ginsburg. "Aber wir haben nicht sehr viele gefunden - nur eine sehr, sehr kleine Handvoll."
Es gibt einige mögliche Antworten, die Ginsburg und andere Forscher unbedingt erforschen wollen: Vielleicht ist der Brick weiter verstreut - weniger kompakt - als die Wissenschaftler einst dachten. Vielleicht ist er aber auch einfach zu jung und seine Sternentstehungszeit liegt noch vor ihm.
Das sind Fragen, so Ginsburg und Butterfield, bei deren Beantwortung Webb den Forschern weiterhin helfen kann.
"Es ist einfach ein beeindruckendes, beeindruckendes Teleskop", sagte Butterfield. "Ich denke, dies ist nur das erste von vielen einzigartigen Ergebnissen, die das JWST für das galaktische Zentrum liefern wird."
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Quelle: edition.cnn.com
