ORION BILDET STERNE IN WELLEN, ALLE 5 MILLIONEN JAHRE

Sterne entstehen in Gaswolken, oft in großen Komplexen, die über Millionen von Jahren immer neue Generationen hervorbringen. Wie diese Produktion abläuft, sagt viel darüber aus, was sie antreibt. Verläuft die Sternentstehung zufällig, oder folgt sie Mustern, die sich rekonstruieren lassen? Werden neue Sterne von älteren ausgelöst, deren Winde und Explosionen das umgebende Gas verdichten?

Einen Konsens gibt es nicht, merkt das Paper an: Eine Übersichtsarbeit von 2022 fand wenig bis keine Belege für kohärente Muster. Die lockeren, verstreuten Gruppen junger Sterne fein genug zu trennen, wurde erst dank des Satelliten Gaia möglich, der die Positionen und Bewegungen von Sternen am ganzen Himmel misst.

Ein Präzedenzfall nebenan

Im nahen Komplex Scorpius-Centaurus fand eine 2023 veröffentlichte Studie kohärente Strukturen in Raum und Zeit, darunter mehrere Episoden verstärkter Sternentstehung im Abstand von etwa 5 Millionen Jahren, die sich von innen nach außen ausbreiteten, offenbar angetrieben durch die Rückwirkung früherer Sterne. Würde dasselbe für Orion gelten, die am besten untersuchte Sternentstehungsregion in unserer Nähe?

Alena Rottensteiner, João Alves und Kollegen von der Universität Wien, gemeinsam mit Forschenden in Barcelona, Prag, Cambridge (Massachusetts) und an der Europäischen Südsternwarte, nutzten einen aktuellen, aus Gaia-Daten erstellten Zensus des Orion: 47 Sterngruppen im Alter von 1,5 bis 25 Millionen Jahren, mit 11.996 zuverlässigen Mitgliedern und für jede Gruppe auf dieselbe Weise bestimmten Altern. In dieser Arbeit bedeutet „Haufen“ eine statistische Überdichte von Sternen, nicht unbedingt eine durch die Schwerkraft zusammengehaltene Gruppe.

Vier Wellen

Die Alter verteilen sich nicht glatt. Nach der Zahl ihrer Sterne gewichtet, bilden sie vier Spitzen, bei 6,4, 11,3, 16,2 und 21,4 Millionen Jahren, getrennt durch 5,0, 4,8 und 5,2 Millionen Jahre. Jede Spitze enthält mehr Sterne als die vorherige.

Altersverteilung der 47 Gruppen des Orion, nach der Zahl ihrer Mitglieder gewichtet (oben) oder ungewichtet (unten); die vier Spitzen und ihre Abstände sind markiert. — Abbildung 1, Rottensteiner et al. (2026), arXiv:2610.00481.

Die Autoren sind vorsichtig mit dem, was sie behaupten:

• Die beiden jüngsten Spitzen, bei 6,4 und 11,3 Millionen Jahren, lassen sich statistisch lokalisieren, enthalten zusammen etwa 59 % aller Sterne und überstehen ein erneutes Ziehen von Stichproben aus den Daten sowie Änderungen in der Art der Altersanpassung. Ein Test auf mehrere Spitzen verwirft für die Verteilung der Sterne einen einzigen glatten Buckel auf dem 10-%-Niveau.
• Die beiden älteren Spitzen, bei 16,2 und 21,4 Millionen Jahren, sind sichtbar, lassen sich aber noch nicht als robust nachweisen. Ältere Gruppen haben etwa ein Drittel ihrer Mitglieder verloren, die davongedriftet sind, und das schwächt ihr Signal.
• Weniger als 0,5 % von 10.000 simulierten glatten Entwicklungsgeschichten erzeugen drei so regelmäßige Abstände wie diese. Die Autoren betonen, dass dies eine Aussage über die Spitzen in ihrer Abbildung ist, „keine Behauptung, dass vier getrennte Episoden definitiv stattgefunden haben“.

Sie prüften auch, dass die Methode das Muster nicht erzeugen konnte. Der Gruppierungsschritt verwendet nur Positionen und Bewegungen, keine Alter. Und das Altersraster ist im Logarithmus der Zeit gleichmäßig unterteilt, was keine in der Zeit selbst gleichmäßig verteilten Spitzen erzeugen kann. Gruppen, die in derselben Welle entstanden sind, liegen zudem tendenziell nebeneinander: Bei 68 % liegt der nächste Nachbar in derselben Spitze, gegenüber 34 %, wenn die Spitzen zufällig zugeordnet wären.

Gleicher Takt, anderer Tanz

Anders als Scorpius-Centaurus zeigt Orion kein einheitliches, sich nach außen ausbreitendes Muster über den gesamten Komplex. Stattdessen findet das Team lokale Abfolgen: drei mögliche Ketten von Sterngruppen, die entlang ihrer Länge jünger werden — eine davon erstreckt sich über etwa 130 Parsec von der Wolke Orion A bis zu den Sternen des Oriongürtels — sowie zwei Regionen verwandter Gruppen. Zwei der Ketten beginnen in einem sich ausdehnenden Hohlraum, der als Orion Shell bekannt ist, und werden nach außen hin jünger.

Die Autoren sehen keinen Widerspruch zu einer durch Rückwirkung angetriebenen Sternentstehung. Orion ist massereicher als Scorpius-Centaurus, enthält viel mehr übrig gebliebenes Gas, und sein größter Schub ist sein jüngster, während Scorpius-Centaurus seinen Höhepunkt vor 15 Millionen Jahren erreichte. Mehr Gas und massereichere junge Sterne lassen Raum für komplexere Wechselwirkungen: Die Rückwirkung kann Gas zu neuen Sternen verdichten oder Wolken auseinandersprengen.

Verborgene Sterne, unbekannter Takt

Sehr junge Sterne, die noch in Staub eingehüllt sind, fehlen im Gaia-Zensus — zwischen etwa 1.850 und 2.430 Kandidaten. Sie könnten eine fünfte, jüngere Spitze hinzufügen, die vier bereits gefundenen aber nicht verändern. Die absoluten Alter hängen außerdem um 1 bis 3 Millionen Jahre von den verwendeten Sternmodellen ab.

Was bleibt, ist ein Rhythmus, der in zwei getrennten Sternentstehungsregionen zu sehen ist. „Die Ursache der Abstände von ~5 Millionen Jahren bleibt ein Rätsel“, schreiben die Autoren; sie könnte damit zusammenhängen, wie schnell sich die Rückwirkung der Sterne durch das Gas ausbreitet — eine Frage, die sie künftiger Forschung überlassen.