Der Kegelnebel und der Weihnachtsbaumhaufen: ein Sternkomplex im Entstehen

Eine Wiege aus Sternen im Sternbild Einhorn

DortNGC 2264bezeichnet einen riesigen Sternkomplex, der sich ungefähr im Sternbild Einhorn befindet2.600 Lichtjahre. Es vereint zwei bemerkenswerte Strukturen: dasKegelnebel, eine dunkle Staubsäule, und dieoffene Traube des Weihnachtsbaumes, bevölkert von jungen bläulichen Sternen. NGC 2264 ist eines der am besten untersuchten Naturlabore, um das zu verstehenSternentstehungin einer ionisierten Umgebung.

Hinweis: :
Der Kegelnebel und der Weihnachtsbaumhaufen haben dieselbe ursprüngliche Molekülwolke. Ihre gemeinsame Bezeichnung,NGC 2264bezieht sich nicht auf ein einzelnes Objekt, sondern auf einen astrophysikalischen Komplex, der mehrere miteinander verbundene Strukturen umfasst.

Zusammensetzung von NGC 2264

Der Kegelnebel erstreckt sich ungefähr7 Lichtjahreund besteht hauptsächlich aus molekularem Wasserstoffgas (\(H_2\)) und interstellarem Staub. Der Weihnachtsbaum-Cluster umfasst wiederum mehr als600 junge Stars, darunter einige der Spektraltypen O und B, die intensive ultraviolette Strahlung aussenden. Diese Strahlung interagiert mit der umgebenden Molekülwolke und führt zur Photoionisierung des Gases und zur Bildung einer RegionHII.

Hinweis: :
Sterne vom SpektraltypOUndBgehören zu den massivsten und heißesten in der Hauptsequenz. Sie haben Oberflächentemperaturen dazwischen10.000.000Und50.000.000. Diese Sterne emittieren intensive ultraviolette Strahlung, die das umgebende Gas ionisieren und so Regionen erzeugen kannHII. Sie haben eine sehr kurze Lebensdauer, in der Größenordnung von1 bis 10 Millionen Jahre, bevor sie sich zu Supernovae oder Neutronensternen entwickelt.

Entstehungsprozess und Sternentwicklung

Beobachtungen mit TeleskopenSpitzerUndWebboffenbarte die Anwesenheit zahlreicherYSO(Junge Sternobjekte) und protoplanetare Scheiben. Der Entstehungsprozess folgt dort der klassischen Reihenfolge: Gravitationskollaps, Akkretion, Kernzündung und Ausbreitung der Mutterwolke. Die von massereichen Sternen freigesetzte Energie formt die umgebende Materie und erzeugt Schockfronten und Hohlräume im Nebel. Dieses Phänomen zeigt, dass sehr massereiche Sterne ihre Umgebung verändern: Ihr Licht und ihre starken Winde verändern die Gaswolke um sie herum und fördern oder verlangsamen so die Geburt neuer Sterne.

Beobachtung und Spektroskopie

Beobachtungen von NGC 2264 im sichtbaren und infraroten Licht zeigen besondere Farben namensEmissionslinien, erzeugt durch Wasserstoff-, Sauerstoff- und Schwefelatome, die von jungen Sternen erhitzt werden. Diese Lichtsignaturen zeigen, dass das Gas im Nebel stark istionisiert, das heißt, es hat einen Teil seiner Elektronen verloren. Durch die Messung der Bewegungen dieser Linien konnten Astronomen abschätzen, dass sich das Gas mit Geschwindigkeiten dazwischen chaotisch bewegt5 und 10 km/s. Beobachtungen in Radiowellen, insbesondere im Wellenlängenbereich von2,6 mm(verbunden mit Kohlenmonoxid, CO) ermöglichen es, die Bewegung von kaltem Gas zu verfolgen und Gebiete zu identifizieren, in denen sich neue Sterne bilden.

Eine dynamische und instabile Umgebung

Im Zentrum des Kegelnebels herrscht ein empfindliches Gleichgewicht zwischen dem intensiven Licht junger Sterne und der Schwerkraft der großen Gas- und Staubwolke. Die sehr starke Lichtenergie reißt nach und nach Material aus der Wolke, wodurch ihre Oberfläche fragmentiert wird und kleine, dichtere Bereiche entstehen, in denen neue Sterne entstehen können. Aktuelle numerische Simulationen zeigen, dass die Kegelform des Nebels aus diesem Gleichgewicht zwischen dem durch die Strahlung ausgeübten Druck und der Dichte des Gases resultiert.