Das HIFI-Spekrum des Orion-Nebels (Klicken Sie auf das Bild, um zu einer Darstellung in Originalgröße zu gelangen) | Copyright: ESA/ AOES Medialab; Hintergund: Hubble Space Telescope (NASA/ESA/STScI)Köln/ Deutschland - Mit dem europäischen Satelliten-Observatorium Herschel haben Astronomen in der nächstgelegenen Sternentstehungsregionen in unserer Milchstraße, dem Orion-Nebel, die spektralen Fingerabdrücke einer Reihe organischer Moleküle nachgewiesen.
Der Nachweis der Moleküle gelang den Astronomen mit dem "Heterodyn-Instrument für den FernInfrarotbereich“ (HIFI) an Bord des Teleskops. Die Messdaten bieten einen reichen Schatz an Informationen darüber, wie sich organische Moleküle im Weltraum bilden. Am Bau von HIFI waren auch drei deutsche Institute maßgeblich beteiligt: die "Universität zu Köln" und die beiden Max Planck-Institute für Radioastronomie in Bonn und für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau.
"Das HIFI-Spektrum des Orion-Nebels zeigt eine große Fülle einzelner Strukturen, die einen ganzen Wald von Spektrallinien bilden. Jede dieser Linien steht für die Strahlung eines ganz bestimmten Moleküls in diesem Gasnebel, der als eine der produktivsten chemischen Fabriken im Weltraum gilt", berichtet die gemeinsame Presseerklärung der Universität Köln und der Max-Plank-Institute. Die einzelnen Schritte, die zur Bildung der Moleküle führen, seien allerdings noch kaum verstanden.
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Bei der ersten Durchsicht des Orion-Spektrums ist es den Astronomen gelungen, bereits eine Reihe der Linien, die sich durch das ganze Spektrum ziehen, bekannten Molekülen zuzuordnen. Die Identifikation weiterer Linien ist derzeit in Arbeit.
Eine Besonderheit im Spektrum des Orion-Nebels ist seine Reichhaltigkeit, so die Forscher. "Unter den identifizierten organischen Molekülen finden sich Wasser, Kohlenmonoxid, Formaldehyd, Methanol, Dimethyläther, Zyanwasserstoff, Schwefeloxid und Schwefeldioxid zudem eine Reihe von Isotopomeren." Die Wissenschaftler vermuten, dass weitere Auswertungen auch bisher im Weltraum nicht nachgewiesene Moleküle im Spektrum aufzeigen werden.
"Alles deutet darauf hin, dass wir ein tieferes Verständnis der chemischen Vorgänge im Weltraum erhalten sobald wir über die vollständigen spektralen Daten verfügen", sagt Edwin Bergin von der Universität Michigan, der Leiter des HEXOS-Projekts, in dessen Rahmen das Sternentstehungsgebiet im Sternbild Orion mit HIFI untersucht wird.
"Wir haben dieses Spektrum mit nur ein paar Stunden Messzeit erhalten und es schlägt bereits alles, was wir aus anderen Wellenlängenbereichen kennen. Organische Moleküle sind überall in diesem Spektrum, und wir finden sie selbst bis hinunter zu schwächsten Spektrallinien - das zeigt die Genauigkeit von HIFI. Die Entwicklung des Instruments hat acht Jahre gebraucht, aber die Wartezeit hat sich gelohnt!“, zeigt sich auch der HIFI-Projektleiter Frank Helmich vom "Netherlands Institute for Space Research" (SRON) begeistert.
Die Zuordnung der zahlreichen Spektrallinien im Orion-Spektrum zu Linienübergängen bestimmter Moleküle erfordert ausgefeilte Werkzeuge wie z.B. die Kölner Datenbank für Molekülspektroskopie (CDMS), in der die Labordaten von Hunderten von Molekülen und präzise Linienvorhersagen zusammengestellt sind. "Die hohe spektrale Auflösung von HIFI zeigt die atemberaubende Fülle an Molekülen, die trotz der unwirtlichen Bedingungen mit den Geburtsstätten von Sternen und Planeten einher geht“, kommentiert Jürgen Stutzki, ebenfalls HIFI-Projektleiter, von der "Universität zu Köln".
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