Räumlich aufgelöste quantitative Spektroskopie der jüngsten und massereichsten Sterne im Tarantel-Nebel und darüber hinaus

• Antragsteller: Norberto Castro Rodriguez, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 445667109

Massereiche Sterne sind die wichtigste Komponente von Galaxien, die ihre chemische und dynamische Entwicklung beeinflussen und damit ein Schlüssel zum Verständnis von Phänomenen im frühen Universum. Das Studium der Epoche der Reionisierung und der Entstehung der ersten Galaxien, die Raten von sehr leuchtkräftigen Supernovae, von Gammastrahlenausbrüchen und von Gravitationswellenereignissen erfordert das Verständnis der massereichsten Sterne, die im Universum geboren wurden. Die Entstehung und Entwicklung sehr massereicher Sterne gilt jedoch noch immer als unsicher. Diese Wissenslücke beeinflusst Untersuchungen zur Sternentstehung in Galaxien, bei denen einzelne Sterne unaufgelöst bleiben und somit unklare Schlussfolgerungen entstehen. Es ist unerlässlich, die Evolution und Entstehung der massereichsten Sterne in der Milchstraße und der Lokalen Gruppe zu verstehen, bevor man zu entfernteren Galaxien voranschreitet. Systematische spektroskopische Analysen in den massereichsten Sternhaufen sind von grundlegender Bedeutung, um dieses Problem zu lösen und Theorien zur Sternentwicklung zu bestätigen oder zu widerlegen. Mit dem MYMST-Projekt haben wir im Jahr 2020 angefangen, den Sternhaufen NGC 2070 zu kartieren, der eine der stärksten Sternentstehungsregionen in der Lokalen Gruppe beherbergt. Aufgrund seiner geringen Distanz ermöglicht uns NGC 2070 einen optimalen „Benchmark“ zur Untersuchung der Entwicklung der massereichsten Sterne. Basierend auf MUSE-Daten untersuchten wir spektroskopisch die Einzelsterne des Haufens und durchdrangen im MUSE-Narrow-Field-Modus dessen Kern, R136, mit einer räumlichen Auflösung, die mit der des HST vergleichbar ist. In der zweiten Phase dieses Projekts (MYMST II) zielen wir darauf ab, die Untersuchung von R136 abzuschließen und die zeitliche Variabilität der Sterne und des interstellaren Mediums mittels zusätzlicher MUSE-Beobachtungen und dem Einsatz weiterer Instrumente (z.B. JWST und ERIS) zu erforschen. Wir werden die Ausdehnung der Sternwinde Sternwinde der massereichsten Wolf-Rayet-Sterne auflösen und Feedbackmechanismen untersuchen. Wir werden die Synergie zwischen MUSE und 4MOST nutzen, um die umfassendsten spektroskopischen „archäologischen Karten“ von OB-Sternen im Hertzsprung-Russell-Diagramm der Magellanschen Wolken zu erzeugen. Im Rahmen des MYMST-II-Projekts werden wir innovative Werkzeuge zur Visualisierung und Analyse der Datensätze entwickeln und neue frei verfügbare Tools sowohl für Forscher als auch für die breite Öffentlichkeit anbieten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen