Herbig-Haro-Objet

Herbig-Haro-Objete si kleng niwweleg Objeten ëm jonk Stären. Si entsti wa vum Stär ausgestoussene Gas op Stëbswolleken trëfft. A Regiounen, an deene Stären entstinn, sinn Herbig-Haro-Objeten zimmlech iwwerall. Dacks gi s'ëm en eenzele Stär gesinn, wou si laanscht senger Rotatiounsachs ausgeriicht sinn. Herbig-Haro-Objete sinn mat enger Liewensdauer vu maximal e puer dausend Joer kuerzlieweg. Si kënnen a ganz kuerzer Zäit siichtbar ginn, wa se sech séier vun hirem Ursprongsstär ewech an d'Gaswollek an den interstellare Raum erabeweegen (och Interstellar Matière genannt). Den Hubble-Weltraumteleskop huet eng komplex Genesis vun den Herbig-Haro-Objeten an nëmme wéinege Joer nogewisen. An där kuerzer Zäit konnte sech der en ettlech verdonkelen, wärend anerer opgehellt goufen, wa se mam Material am interstellare Medium kollidéiert hunn.

Dës Objete goufe fir d'éischt am spéiden 19. Joerhonnert vum Sherburne Wesley Burnham observéiert, goufen awer bis an d'1940er als Emissiounsniwwelen interpretéiert. Déi éischt Astronomen, déi se detailléiert ënnersicht hunn, waren de George Herbig an de Guillermo Haro, no deenen d'Objete genannt sinn. Den Herbig an den Haro hunn onofhängeg u Studien iwwer d'Genesis vu Stäre geschafft, wou si fir d'éischt déi Objeten analyséiert hunn an du festgestallt hunn, datt si en Deel vum Stäregenesissprozess sinn.

Entdeckung an Observatiounsgeschicht

Den éischten Herbig-Haro-Objet gouf am 19. Joerhonnert vum Burnham observéiert, wéi hien de Stär T Tauri mat engem Teleskop vum Lick-Observatoire gekuckt huet. Dobäi ass him eng kleng niwweleg "Saach" an der Stärenëmgéigend opgefall. E gouf als Emissiounsniwwel katalogiséiert a krut spéider den Numm Burnhamsniwwel. Et gouf erausfonnt, datt den T Tauri e ganz jonken a verännerleche Stär ass, dee grad an engem Gläichgewiicht tëscht dem Kollaps duerch säin eegent Gewiicht an der Energieproduktioun duerch Nuklearfusioun am Zentrum ass. Sou Stäre ginn zu der Grupp vun den T-Tauri-Stäre gezielt.

50 Joer no der Entdeckung vum Burnham goufe vill änlech Niwwelen entdeckt, déi all sou kleng sinn, datt si Kennzeeche bannenzeg vun engem Stäresystem kéinte sinn. An den 1940er hunn den Herbig an den Haro Observatioune vun dësen Objete gemaach. Den Herbig huet en ongewéinlechen elektromagnéitesche Spektrum mat Waasserstoff-, Schwiefel- a Sauerstoff-Emissiounslinne fonnt. Den Haro hat erausfonnt, datt all Objete vun deem Typ am infraroude Liicht onsiichtbar waren.

Genesis vun Herbig-Haro-Objeten

No hiren Entdeckungen hu sech den Herbig an den Haro op enger Astronomiekonferenz zu Tucson (Arizona) begéint. Den Herbig hat dësen Objeten wéineg Opmierksamkeet geschenkt, awer nodeem hie vum Haro sengen Entdeckunge gehéiert hat, huet sech dat alles geännert. De sowjeteschen Astronom Viktor Ambartsumian huet den Objeten hiren Numm ginn, an huet derbäi gesot, datt si wéinst hirer Heefegkeet bei jonke Stären (e puer honnertdausend Joer al) méi ee fréie Stadium bei der Entwécklung vun T-Tauri-Stären kennzeechnen.

Studië weisen, datt Herbig-Haro-Objeten héichioniséiert sinn, a fréi Theoreetiker hu spekuléiert, datt se Stären enthalen déi schwaach liichten. Well keng Infraroutstralung do war, gouf gewisen, datt dat net de Fall ass. Dono gouf ugeholl, datt si e Protostär enthalen. No haiteger Meenung besti se aus ausgestoussenem Material vu jonke Stären, dat mat Iwwerschall mat der interstellarer Matière kollidéiert.

An de fréien 1980er, hunn Observatioune déi Jet-änlech Form vun de meeschten Herbig-Haro-Objete gewisen. Doduerch gouf erkannt, datt d'Material vun hinnen a schmuelen Jets konzentréiert ass, also héich kollimatéiert ass. Jonk Stäre sinn an hiren éischten honnertdausend Joer dacks vun enger Akkretiounsscheif ëmginn. Déi séier Rotatioun vun de bannenzegen Deeler vun der Scheif féiert zu Emissioune vu schmuelen, Polarjets aus deelweis ioniséiertem Plasma déi sech vertikal vun der Scheif ewech beweegen. Wann déi Jets mat der interstellarer Matière kollidéieren, féiert dat zu Objeten aus hell stralender Matière, an deenen och d'Herbig-Haro-Objete virkommen.

D'Herbig-Haro-Objete HH1 an HH2 hunn eng Distanz vu ronn engem Liichtjoer. E jonke Stär am Zentrum huet d'Material laanscht seng Polarachsen ausgestouss.

Physikalesch Eegenschaften

D'Emissioune vun Herbig-Haro-Objeten entstinn duerch Schockwellen, wa si mat der interstellarer Matière kollidéieren. Allerdéngs sinn hir Beweegunge komplizéiert. Duerch spektroskopesch Observatioune konnt mat Hëllef vum Dopplereffekt d'Vitess vun e puer honnert Kilometer pro Sekonn ermëttelt ginn. Leider sinn d'Emissiounslinne an deem Spektrum ze schwaach, fir datt si duerch Kollisioune bei sou héije Vitessen kéinten entstane sinn. Dat bedeit méiglecherweis, datt sech och eppes Material mat manner Vitess no bausse beweegt an dann mat der interstellarer Matière kollidéiert.

D'ganz Mass, déi vum Stär ofgestouss gëtt, fir en Herbig-Haro-Objet ze formen, erginn 1 bis 20 Äerdmassen. Dat ass am Verglach zu der ganzer Stäremass wéineg. Déi gemoossen Temperatur an den Objeten ass meeschtens 8000–12.000K an ass domat ongeféier geneesou grouss wéi an aneren ioniséierten Niwwelen, an H-II-Gebidder oder planetaresche Niwwelen. Si hunn awer eng ganz grouss Dicht vun e puer dausend bis e puer zéngdausend Deelercher pro Kubikzentimeter, wärend H-II-Gebidder oder planetaresch Niwwelen meeschtens manner wéi 1000 Deelercher/cm³ enthalen. Herbig-Haro-Objete bestinn haaptsächlech aus Waasserstoff an Helium mat engem Massendeel vu 75 % a 25 %. Manner wéi 1 % vun der Mass huelen déi méi schwéier cheemesch Elementer an, wat op ongeféier dem selwechten Deel vun de schwéieren Elementer bei jonke Stären entsprécht.

An der Géigend vum Ursprongstär sinn 20-30 % vum Herbig-Haro-Objet ioniséiert. Allerdéngs verklengert sech den Undeel mat zouhuelender Distanz. Dat setzt viraus, datt dat Material, wat am Polarjet ioniséiert gouf, sech dono nees rekombinéiert an dono duerch spéider Kollisioune kaum nei ioniséiert gëtt. Duerch d'Kollisioun um Enn vum Jet ka sech eng Parti Material nei ioniséieren, wouduerch kleng hell "Kapen" um Enn vum Jet entstinn.

Zuel a Verdeelung

Et sinn iwwer 400 individuell Herbig-Haro-Objeten oder Gruppe bekannt. Si sinn iwwerall a Stäregebuertsgebidder souwéi an H-II-Gebidder a ginn do och dacks a grousse Gruppe fonnt. Si gi meeschtens an der Géigend vu Globulen (Donkelniwwelen, déi ganz jonk Stären hunn) observéiert a ginn dacks aus hinnen ervir. Heefeg ginn ettlech Herbig-Haro-Objete ëm eng eenzeg Energiequell observéiert, wou si eng Kette vun Objekte laanscht de Polarachse vum Ursprongstär bilden

D'Zuel vu bekannte Herbig-Haro-Objete huiet sech iwwer déi lescht Joer staark vergréissert vergrößerte, ass awer ëmmer nach vill méi kleng wéi déi Zuell, déi ee fir eis Galaxis unhëllt. Et geet een dovun aus, datt an eiser Mëllechstrooss 150.000 existéieren, woubäi déi meescht haut ze wäit ewech sinn, als datt ee si mat der häiteger Technologie observéiere kënnt. Déi meescht Herbig-Haro-Objete leie bannenzeg vun engem hallwe parsec vun hirem Urspronksstär, an et goufen der nëmme wéineg fonnt, déi méi wäit wéi 1 pc ewech sinn. Ee nach manner groussen Deel gouf op enger Distanz vun e puer parsec zum Urspronksstär fonnt. Et gëtt ugeholl, datt an dëse Fäll den interstellare Medium eng kleng Dicht huet, sou datt d'Herbig-Haro-Objete sech weider beweege kënnen, ier se verginn.

Eegenbeweegung

Spektroskopesch Observatioune vun Herbig-Haro-Objete weisen, datt si sech mat enger Vitess vun 100–1000 km/s ewechbeweegen. An de leschte Joer gouf duerch héichopléisend Fotoe vum Hubble-Weltraumteleskop d'Eegenbeweegung vun den Herbig-Haro-Objete iwwer e puer Joer ënnersicht. Duerch déi Observatioune konnt och mat Hëllef vun der Parallax d'Distanz vu verschiddener Objete bestëmmt ginn.

Wa si sech vun hirem Mammestär ewechbeweegen, entwéckeln si sech bestëmmend. Sou variéiere si an hirer Hellegkeet an e puer Joer. Eenzel Kniet am Objet kënnen ophellen, méi béeech ginn oder ganz verschwannen, wärend neier entstinn. Weiderhi si Wiesselwierkunge mam intergalaktesche Medium an tëscht Jets vun ënnerschiddleche Vitessen och e Grond fir Verännerungen.

D'Jets, déi vum Mammestär produzéiert ginn, si keng gläichméisseg Stréim, mä éischter eenzel Eruptiounen. Doduerch entstinn Jets, déi sech zwar an déi selwecht Richtung beweegen, awer mat ënnerschiddlecher Vitess, wat zu Zesummestéiss féiert. Doduerch entsti Schockwellen.

Ursprongsstäre

Ee vun den hellste Herbig-Haro-Objete ass den HH32.

D'Stären, déi fir d'Genesis vun Herbig-Haro Objete verantwortlech sinn, sinn ëmmer ganz jonk. Déi jéngst sinn ëmmer nach Protostäre, déi sech aus dem ëmleiende Gas formen. Astronomen ënnerdeelen dës Stäre no de Klassen 0, I, II an III, jee nodeem wéi vill Infraroutstralung de Stär ofgëtt. Aus enger gréisserer Mengt un Infraroutstralung schléisst een op eng gréisser Unheefung u kalem Material ëm de Stär, wat doru läit, datt sech hir Matière ëmmer nach zesummenzitt. D'Nummeréierung entstoung, well Klass-0-Objete (déi jéngsten) nach net entdeckt waren, wou een d'Klassen I, II an III schons definéiert hat.

Klass-0-Objete hunn en Alter vun nëmmen e puer dausend Joer. Dat ass sou jonk, datt an hire Zentren, d'Kärfusioun nach net agesat huet. Hir Energie erhale si dofir nëmmen aus där duerch d'Gravitatioun bedéngten Potentieller Energie, wann d'Matière an den Zentrum fällt. D'Kärfusion fänkt mat Klass-I-Objeten un, awer bei hinne fällt ëmmer nach Gas a Stëbs op hir Uewerfläch. Si sinn nach vun enger décker Stëbschicht ëmmantelt, déi kee visuellt Liicht duerchléisst. Et kann ee si also nëmme mat Wellelängten am Radio- oder infraroude Beräich observéieren. Den Afall vu Gas a Stëbs ass dann bei Klass-2-Objeten wäitgoend ofgeschloss. Si ginn awer weiderhi vun enger Scheif aus Gas a Stëbs ëmschloss. Vun där Scheif si bei Klass-III-Stären nëmme nach Iwwerreschter ze fannen.

Duerch Ënnersich hat ee festgestallt, datt ongeféier 80 % vun de Stären, bei deenen een Herbig-Haro-Objete fonnt hat, Duebel- oder Méifachstäresystemer sinn. Well dat e ganz groussen Deel ass, gëtt ugeholl, datt bei Méifachstäresystemer wiesentlech méi heefeg Jets entstinn, aus deene sech dann d'Herbig-Haro-Objete bilden. Een Indiz dofir ass, datt déi gréisst Objete entstoe kënnen, wa Méifachsystemer zerfalen, well et geet een dovun aus, datt déi meecht Stäre aus Méifachsystemer entstane sinn, datt awer déi méi kleng Stécker, duerch Gravitatiounsaflëss, zerrappt ginn, ier et zu enger Kärfusioun kënnt.

Literatur

Reipurth B., Heathcote S. (1997), 50 Years of Herbig-Haro Research. From discovery to HST, Herbig-Haro Flows and the Birth of Stars; IAU Symposium No. 182, Edited by Bo Reipurth and Claude Bertout. Kluwer Academic Publishers, 1997, p. 3-18
Bally J., Morse J., Reipurth B. (1995), The Birth of Stars: Herbig-Haro Jets, Accretion and Proto-Planetary Disks, Science with the Hubble Space Telescope II, Eds: P. Benvenuti, F. D. Macchetto, and E. J. Schreier
Dopita, M. (1978), The Herbig-Haro objects in the GUM Nebula, Astronomy and Astrophysics, vol. 63, no. 1–2, Feb. 1978, p. 237–241
Brugel E.W., Boehm K.H., Mannery E. (1981), Emission line spectra of Herbig-Haro objects, Astrophysical Journal Supplement Series, vol. 47, p. 117–138
Bacciotti F., Eislöffel J., (1999), Ionization and density along the beams of Herbig-Haro jets, Astronomy and Astrophysics, v.342, p. 717–735
Giulbudagian, A. L. (1984), On a connection between Herbig-Haro objects and flare stars in the neighborhood of the sun, Astrofizika, vol. 20, Mar./Apr. 1984, p. 277–281
Lada C.J. (1987), Star formation – From OB associations to protostars, in Star forming regions; Proceedings of the Symposium, Tokyo, Japan, Nov. 11–15, 1985 (A87-45601 20-90). Dordrecht, D. Reidel Publishing Co., 1987, p. 1–17
Andre P., Ward-Thompson D., Barsony M. (1993), Submillimeter continuum observations of Rho Ophiuchi A – The candidate protostar VLA 1623 and prestellar clumps, Astrophysical Journal, vol. 406, p. 122–141
Reipurth B., Rodríguez L.F., Anglada G., Bally J. (2004), Radio Continuum Jets from Protostellar Objects, Astronomical Journal, v. 127, p. 1736–1746