Staub — der unsichtbare Baumeister

Nach Masse ist er eine Fußnote: rund ein Prozent des Stoffs zwischen den Sternen. Aber der interstellare Staub zeichnet die Bilder dieser Galerie — jede Silhouette, jede „Küstenlinie“, jeder dunkle Riss ist sein Werk. Und er ist weit mehr als Kulisse: Ohne Staub gäbe es keine Molekülwolken, ohne Molekülwolken keine Sterne, und ohne seine Körner keine Planeten. Das eine Prozent ist der Baumeister.

Woher der Staub kommt

Staubkörner sind winzig — typisch ein Zehntel Mikrometer, das Format von Rauchpartikeln — und bestehen aus Silikaten und Kohlenstoff: gemahlenes Gestein und Ruß. Gebaut werden sie in den kühlen, dichten Winden alternder Riesensterne und in den Auswürfen von Supernovae — Staub ist also selbst schon Sternenasche, recycelt für die nächste Generation. Der Wasserstoff-Artikel hat es angedeutet: Auf den Oberflächen genau dieser Körner entsteht das H₂ der Molekülwolken.

Werkbank und Sonnenschirm zugleich: Das Korn bringt Wasserstoffatome zusammen, die sich im freien Raum nie träfen — und schluckt gleichzeitig das UV-Licht, das die fertigen Moleküle wieder zerlegen würde. Tief in einer Staubwolke ist es deshalb dunkel und molekular; das eine bedingt das andere.

Was Staub mit Licht macht

Die Körner sind ungefähr so groß wie die Wellenlänge von blauem Licht — und genau deshalb behandeln sie Farben ungerecht: Blau wird effizient zur Seite gestreut, Rot läuft weitgehend ungestört durch. Ein Stern hinter einer Staubschicht erscheint dadurch gerötet und geschwächt; die Astronomen nennen das Extinktion und Rötung, und es ist derselbe Mechanismus, der die untergehende Sonne orange färbt.

Rötung ist keine Eigenschaft des Sterns, sondern der Sichtlinie. Deshalb muss jede ernsthafte Helligkeits- oder Farbmessung am Himmel zuerst den Staub herausrechnen — und deshalb sehen Sternfelder nahe der Milchstraßenebene so viel wärmer aus als der Blick senkrecht heraus.

Je nach Dichte und Beleuchtung tritt der Staub in drei Rollen auf, und alle drei stehen in dieser Galerie: Als Dunkelwolke verschluckt er das Licht dahinter vollständig — die Barnard-Objekte. Als Silhouette steht er vor leuchtendem Gas und zeichnet Formen wie den Nordamerika-„Kontinent“. Und als Reflexionsnebel spiegelt er das Licht eines nahen Sterns — bläulich, denn gestreut wird bevorzugt Blau, diesmal in unsere Richtung statt aus ihr heraus.

Ein paar Dinge, die man dazu wissen sollte:

Dunkelwolken sind die hellsten Orte von morgen. Wo heute Barnard-Nummern das Licht schlucken, sitzen die kältesten, dichtesten Kerne — das Rohmaterial der Sternentstehung. Ein Staubfoto ist immer auch ein Foto künftiger Sterne.
Der Staub ist die Uhr der Fronten. Wo eine Ionisationsfront auf Staub trifft, wirft er Schatten, bremst das UV und bestimmt, welche Säule stehen bleibt. Die Formen der Emissionsnebel sind zur Hälfte Staubgeschichte.
Das Zentrum der Milchstraße ist unsichtbar. In Richtung Schütze liegen rund 30 Größenklassen Extinktion — von Billionen Photonen kommt keines durch. Alles, was wir über das galaktische Zentrum wissen, stammt aus Infrarot- und Radiobeobachtungen, die am Staub vorbeikommen.
Die Erde ist geronnener Sternenstaub. Die Körner der Akkretionsscheiben sind dieselben Körner: Silikate und Kohlenstoff, verklumpt zu Planeten. Zwischen einem Barnard-Objekt und einem Gebirge liegt vor allem Zeit.
Man sieht ihn sogar mit bloßem Auge. Der Große Riss, der die Sommermilchstraße der Länge nach teilt, ist kein Sternmangel, sondern eine Kette von Staubwolken in wenigen tausend Lichtjahren Abstand — die größte Silhouette am Himmel.