Das ALMA-Radioteleskop hat in einer Galaxie, die viel aktiver Sterne produziert als unsere Milchstraßen-Galaxie, mehr als 100 Molekülarten entdeckt – darunter viele, die als Indikator für verschiedene Sternentstehungs- und Entwicklungsprozesse dienen. Das sind weit mehr Moleküle als in früheren Studien gefunden wurden. Jetzt wird das Team versuchen, dieses Wissen auf andere Galaxien anzuwenden.
Ein Forschungsteam unter Leitung von Sergio Martin (Europäische Südsternwarte, Joint ALMA Observatory), Nanase Harada (National Astronomical Observatory of Japan) und Jeff Mangum (National Radio Astronomy Observatory) nutzte das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), um das Zentrum einer Galaxie namens NGC 253 zu beobachten. NGC 253 liegt rund zehn Millionen Lichtjahre entfernt in Richtung des Sternbildes Sculptor (Bildhauer). NGC 253 ist ein Beispiel für eine Starburst-Galaxie – das sind Galaxien, die rasch zahlreiche neue Sterne produzieren. Die Faktoren, die zum Beginn der Starburst-Aktivität führen, sind allerdings noch nicht gut verstanden.
Geburt, Entwicklung und der Tod von Sternen verändern die molekulare Zusammensetzung des umgebenden Gases. ALMAs hohe Empfindlichkeit und Auflösung erlaubte den Astronomen die Lokalisierung von Molekülen, welche die unterschiedlichen Stadien im Lebenszyklus der Sterne anzeigen. Diese Untersuchung namens ALCHEMI (ALMA Comprehensive High-resolution Extragalactic Molecular Inventory) fand hochdichtes molekulares Gas, das wahrscheinlich die aktive Sternentstehung in dieser Galaxie unterstützt. Die Menge des dichten Gases im Zentrum von NGC 253 erwies sich als mehr als zehnmal größer als im Zentrum der Milchstraßen-Galaxie. Das könnte erklären, warum NGC 253 etwa 30 Mal mehr Sterne produziert.
ALCHEMI lieferte auch einen Atlas mit 44 Molekülarten, was die Anzahl der aus früheren Studien verfügbaren Arten außerhalb der Milchstraße verdoppelte. Durch die Anwendung einer Methode für maschinelles Lernen auf diesen Atlas konnten die Forscher identifizieren, welche Moleküle als die besten Hinweisgeber dienen, um die Geschichte der Sternentstehung vom Anfang bis zum Ende zu verfolgen. Dieses Wissen wird bei der Planung zukünftiger ALMA-Beobachtungen helfen.
Studie: „The ALCHEMI atlas: principal component analysis reveals starburst evolution in NGC 253“ von Harada et al., Astrophysical Journal Supplement Series
(THK)
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