Een moleculaire wolk is een dicht en koud gebied in de interstellaire ruimte, dat vooral bestaat uit moleculair waterstof (H₂) en stof. Deze wolken zijn enorm: ze kunnen tientallen tot honderden lichtjaren groot zijn en miljoenen zonsmassa’s aan materiaal bevatten. In tegenstelling tot diffuse gaswolken, is de dichtheid in moleculaire wolken hoog genoeg (al blijft het vacuüm naar aardse maatstaven!) om moleculen te laten ontstaan en overleven. Hun lage temperatuur (slechts 10–30 Kelvin, oftewel –260 °C) zorgt ervoor dat het gas traag beweegt. Daardoor kan de zwaartekracht delen van de wolk laten instorten, en zo worden nieuwe sterren geboren.
Moleculaire wolken bestaan vooral uit waterstofmoleculen. Omdat H₂ lastig direct te detecteren is, gebruiken astronomen vaak het molecuul koolstofmonoxide (CO) als tracer. Daarnaast bezitten ze ook minuscule korrels van koolstof, silicaten en ijs die licht absorberen en verspreiden. In de dichte kernregio’s zijn zelfs organische moleculen ontdekt, zoals methanol en formaldehyde, belangrijke ingrediënten voor prebiotische chemie.
Moleculaire wolken zijn niet gemakkelijk direct zichtbaar, omdat ze meestal als donkere silhouetten tegen de achtergrond van de Melkweg verschijnen. Bekende voorbeelden zoals de Paardenkopnevel of de Donkere Nevel van Coalsack zijn echter al met kleine telescopen of zelfs met het blote oog waar te nemen. Met langebelichtings-astrofotografie worden hun structuren prachtig zichtbaar.
Hoe werden moleculaire wolken ontdekt?
Astronomen zagen in de 19de eeuw donkere vlekken in de Melkweg (absorptienevels), maar wisten niet dat dit moleculaire wolken waren. Met de ontwikkeling van radioastronomie in de jaren 1950 werd de aanwezigheid van moleculen zoals CO en OH ontdekt. Dit was een doorbraak: eindelijk kon men de koude, donkere wolken in kaart brengen. Dankzij telescopen zoals ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) weten we dat moleculaire wolken een sleutelrol spelen in de evolutie van sterrenstelsels.
Enkele bekende voorbeelden van moleculaire wolken:
- Orionnevelcomplex (Orion): een van de meest bestudeerde stervormingsgebieden, slechts 1.350 lichtjaar van ons verwijderd. Hier vinden we de beroemde Orionnevel (M42) en talloze jonge sterren.
- Taurus Moleculaire Wolk (Stier): rijk aan protosterren en protoplanetaire schijven, een favoriet onderzoeksobject voor ALMA.
- Perseus Moleculaire Wolk (Perseus): een actief stervormingsgebied met prachtige donkere wolken en reflectienevels.
- Rosettenevel en -wolk (Eenhoorn): bevat een enorme moleculaire wolk waarin een open sterrenhoop jonge sterren heeft gevormd.
- Carinanebel en wolk (Kiel): een van de meest spectaculaire stervormingsgebieden in de Melkweg, met de reuzenster Eta Carinae.
- Sluierstructuren in de Grote Moleculaire Wolk bij Aquila: dit reusachtige gebied is een actieve kraamkamer waar sterren en clusters ontstaan.
