Die ursprüngliche Massefunktion und Sternentstehungsgeschichte der Upper Scorpio OB-Assoziation

OB-Assoziationen sind große Ansammlungen von Hunderten bis mehreren Tausend jungen Sternen. Da sie die wichtigsten Geburtsorte für Sterne in unserer Galaxie sind, ist eine gute Kenntnis ihrer Eigenschaften und ihrer Entstehungsgeschichte für unser Verständnis der galaktischen Struktur und Entwicklung von wesentlicher Bedeutung. Unser Wissen über den Sterngehalt selbst der nächstgelegenen OB-Assoziationen ist jedoch recht dürftig, insbesondere was die massearmen Sterne betrifft. Im Gegensatz zu Sternhaufen, die am Himmel leicht zu erkennen sind, sind OB-Assoziationen oft sehr unauffällig: Da sie sich über riesige Gebiete am Himmel erstrecken (oft mehrere hundert Quadratgrad), ist es sehr schwierig, sie zu "sehen", da die meisten Sterne in dem Gebiet eigentlich nicht verwandte Vordergrund- oder Hintergrundsterne sind. Die Suche nach den Mitgliedern der Assoziation unter diesen Feldsternen ist daher wie die Suche nach Nadeln im Heuhaufen.

Eines meiner Hauptforschungsthemen ist eine detaillierte Untersuchung der Upper Scorpius-Assoziation. Das Bild rechts zeigt das Sternbild Skorpion; die Upper Scorpius-Assoziation befindet sich im oberen rechten Teil des Bildes und umfasst den "Kopf" des Skorpions.

Mit einer Entfernung von etwa 470 Lichtjahren ist Upper Scorpius eine der nächstgelegenen OB-Assoziationen, und mit einem Alter von nur etwa 5 Millionen Jahren ist es sehr jung (5 Millionen Jahre klingen vielleicht ziemlich alt; wenn man die 5 Millionen Jahre jedoch in die Zeitskala eines durchschnittlichen Menschenlebens, dann entsprechen sie für einen sonnenähnlichen Stern nur etwa zwei Wochen). In den letzten Jahren wurden enorme Fortschritte bei der Identifizierung der Assoziationsmitglieder erzielt. Der Astrometriesatellit Hipparcos identifizierte etwa 30 Mitglieder mit hoher Masse (mehr als 3 Sonnenmassen) anhand ihrer charakteristischen Raumbewegungen. Das Bild links ist ein Echtfarben-Infrarotbild (12-Mikrometer-Emission wird in Blau, 60 Mikrometer in Grün, 100 Mikrometer in Rot angezeigt), das aus IRAS-Daten erstellt wurde. Die Sternchen markieren die Positionen der massereichen Sterne, die zur Assoziation gehören. Die helle Region links vom Zentrum ist die Rho-Ophiuchus-Molekülwolke, ein bekannter Bereich laufender Sternentstehung.

Es ist bekannt, dass junge Sterne mit geringer Masse starke Röntgenemitter sind. Daher sind Röntgenbeobachtungen eine gute Möglichkeit, die stellaren Mitglieder einer jungen Assoziation wie Upper Scorpius zu finden. Das Bild rechts zeigt ein Weitwinkel-Röntgenbild der gesamten Scorpius Centaurus-Assoziation, von der die Upper Scorpius-Assoziation der jüngste Teil ist. Es handelt sich um ein Echtfarben-Röntgenbild, das aus den Daten der Hintergrundkarten des ROSAT All Sky Survey erstellt wurde. Die gelben Punkte markieren die Positionen heller Röntgenquellen, die im ROSAT All Sky Survey entdeckt wurden (beachten Sie, dass wir nur die etwa 10 % hellsten Röntgenquellen eingezeichnet haben). Die blauen Kreise markieren die drei Untergruppen Upper Scorpius, Upper Centaurus Lupus und Lower Centaurus Crux (von links nach rechts). Man kann eine deutliche Zunahme der Dichte der Röntgenquellen erkennen, die diesen drei Untergruppen des Verbandes zugeordnet sind. Die Assoziation ist in eine große, etwa kreisförmige Struktur eingebettet; Hierbei handelt es sich um eine riesige Blase aus heißem Gas, die durch die Sternwinde der zahlreichen massereichen Sterne in der Assoziation und durch mehrere Supernova-Explosionen erzeugt wurde, die in der Scorpius Centaurus-Assoziation in den letzten paar Millionen Jahren stattfanden.