Schlagwort: Weltraumteleskop Webb

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HH 30: Sternsystem mit entstehenden Planeten

In einem dunklen Feld befindet sich in der Mitte eine einzelne, bunte, verschwommene Struktur. Rote Strahlen breiten sich vom Zentrum nach oben und unten aus. Eine dunkle Scheibe bedeckt das Zentrum. Blaue Ausströmungen treten auf beiden Seiten der horizontalen Scheibe auf. Links unten breitet sich eine größere blaue Ausströmung aus.

Bildcredit: James-Webb-Weltraumteleskop, ESA, NASA und CSA, R. Tazaki et al.

Wie entstehen Sterne und Planeten? Das James-Webb-Weltraumteleskop hat im protoplanetaren System Herbig-Haro 30 in Zusammenarbeit mit Hubble und dem erdgebundenen ALMA neue Hinweise gefunden.

Die Beobachtungen zeigen unter anderem, dass große Staubkörner stärker in einer zentralen Scheibe konzentriert sind, wo sie Planeten bilden können. Das vorgestellte Bild von Webb zeigt viele Merkmale des aktiven HH-30-Systems.

In der Mitte ist eine dunkle, staubreiche Scheibe zu sehen, die das Licht des Sterns oder der Sterne, die sich dort noch bilden, abschirmt. Jets von Teilchen (in Rot dargestellt) werden vertikal nach oben ausgestoßen. Blaureflektierender Staub ist in einem parabolischen Bogen über und unter der zentralen Scheibe zu sehen, obwohl derzeit nicht bekannt ist, warum links unten ein Schweif erscheint.

Die Untersuchung der Planetenentstehung in HH 30 kann den Astronomen helfen, besser zu verstehen, wie sich die Planeten in unserem eigenen Sonnensystem, einschließlich unserer Erde, einst gebildet haben.

Vortrag in der Wiener Urania, 7. März 2025, 19:30-21 Uhr: Was sich am Himmel tut

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Webb zeigt Staubschutzhüllen um WR 140

Ein heller Fleck in der Mitte ist von vielen konzentrischen Ringen umgeben. Die Ringe sind fast – aber nicht ganz – kreisrund.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, E. Lieb (U. Denver), R. Lau (NSF NOIRLab), J. Hoffman (U. Denver)

Was sind diese seltsamen Ringe? Die staubreichen Ringe sind wahrscheinlich 3D-Hüllen – aber wie sie entstanden sind, bleibt ein Forschungsthema. Wo sie entstanden sind, ist gut bekannt: in einem Doppelsternsystem, das etwa 6000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schwan (Cygnus) liegt – ein System, das von dem Wolf-Rayet-Stern WR 140 dominiert wird.

Wolf-Rayet-Sterne sind massereich, hell und für ihre stürmischen Winde bekannt. Sie sind auch dafür bekannt, dass sie schwere Elemente wie Kohlenstoff erzeugen und verbreiten. Kohlenstoff ist ein Baustein des interstellaren Staubs. Der andere Stern im Doppelsternsystem ist ebenfalls hell und massereich, aber nicht so aktiv. Die beiden großen Sterne bewegen sich auf einer länglichen Umlaufbahn und nähern sich einander etwa alle acht Jahre. Bei der größten Annäherung nimmt die Röntgenemission des Systems zu, ebenso wie der in den Weltraum ausgestoßene Staub, der eine weitere Hülle bildet.

Dieses Infrarot–Bild des Webb-Weltraumteleskops löst mehr Details und mehr Staubschalen auf als je zuvor. Bilder, die über mehrere Jahre hinweg aufgenommen wurden, zeigen, dass sich die Schalen nach außen bewegen.

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Supernovaüberrest Cassiopeia A

Vor einem dunklen Sternenhimmel mit vielen bläulich leuchtenden Sternen ist eine ringförmige Wolke zu erkennen. Einige Bereiche sind rötlich und knotig, andere sind weißlich und rauchähnlich.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; D. Milisavljevic (Purdue Universität), T. Temim (Princeton Universität), I. De Looze (Universität Gent)

Massereiche Sterne haben eine spektakuläre Existenz. Sie entstehen, wenn riesige kosmische Wolken unter dem Einfluss der Schwerkraft kollabieren. Dann beginnt die Kernfusion, die in den Kernen der Sternen schwere Elemente erzeugt.

Die schwersten Sterne schleudern die so angereicherte Materie nach nur wenigen Millionen Jahren in den Raum zwischen den Sternen zurück. Dort kann die Sternentstehung erneut beginnen.

Diese sich ausdehnende Wolke trägt die Bezeichnung Cassiopeia A. Sie ist ein Beispiel für diese letzte Phase der Existenz eines Sterns und entstand in einer Supernova-Explosion. Sie leuchtete vor etwa 350 Jahren am irdischen Himmel auf. Es dauerte 11.000 Jahre, bis ihr Licht uns erreichte.

Dieses scharfe Bild hat das James-Webb-Weltraumteleskop mit im nahen Infrarot aufgenommen. Es zeigt den Überrest der Supernova mit den noch heißen Filamente und Knoten. Die weißliche, rauchähnliche äußere Hülle ist die sich ausbreitende Stoßwelle der Explosion. Sie hat einen Durchmesser von etwa 20 Lichtjahren. Detaillierte Bilder des Weltraumteleskops zeigen in der Umgebung der gewaltigen Sternexplosion einige ihrer Lichtechos.

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Kollidierende Spiralgalaxien von Webb und Hubble

Zwei Galaxien, die an Augen erinnern, kollidieren. Sie sind von leuchtendroten Wolken strukturiert.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI

In einigen Milliarden Jahren wird nur noch eine dieser beiden Galaxien übrig sein. Bis dahin werden sich die Spiralgalaxien NGC 2207 (im Bild rechts) und IC 2163 (im Bild links) langsam gegenseitig zerreißen. Dabei entstehen Gezeiten in der Materie, Stoßfronten im Gas, dunkle Staubbahnen, Ausbrüche von Sternentstehung und Ströme von ausgestoßenen Sternen.

Dieses Bild ist aus Hubble-Aufnahmen im sichtbaren Licht sowie aus Webb-Aufnahmen im Infrarotlicht zusammengesetzt. Die Farben wurden nach wissenschaftlichen Aspekten zugeordnet. Laut Vorhersage aus der astronomischen Forschung wird NGC 2207 letztendlich IC 2163 ganz in sich aufnehmen.

Ihre jüngste Begegnung erreichte vor etwa 40 Millionen Jahren den Höhepunkt. Dabei schwingt die kleinere Galaxie im Gegenuhrzeigersinn herum und befindet sich jetzt etwas hinter der größeren Galaxie. Der Abstand zwischen Sternen ist so riesig, dass bei der Kollision von Galaxien die Sterne normalerweise nicht kollidieren.

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Die Sombrero-Galaxie von Webb und Hubble

Das zweigeteilte Bild zeigt die Sombrerogalaxie M104 im Sternbild Jungfrau. Oben ist eine Abbildung des Weltraumteleskops Webb in Infrarot, sie ist blau gefärbt. Unten ist ein Bild des Weltraumteleskops Hubble in sichtbarem Licht.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, Hubble-Vermächtnis-Projekt (STScI, AURA)

Dieser schwebende Ring ist so groß wie eine Galaxie. Er ist sogar eine Galaxie – zumindest ein Teil davon. Er gehört zur fotogenen Sombrero-Galaxie, einer der größten Galaxien im nahe gelegenen Virgo-Galaxienhaufen. Das dunkle Band aus Staub ist im unteren Bild im sichtbaren Licht dargestellt. Es verdeckt den mittleren Teil der Sombrero-Galaxie. In Infrarotlicht (oberes Bild) leuchtet es hell.

Das obere Bild wurde kürzlich mit dem James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) aufgenommen und gestern veröffentlicht. Es zeigt das infrarote Leuchten in Falschfarben-Blau. Das obere Bild ist ein Archivbild des Weltraumteleskops Hubble in sichtbarem Licht.

Die Sombrerogalaxie ist auch als M104 bekannt. Sie ist etwa 50.000 Lichtjahre breit und ist 28 Millionen Lichtjahre entfernt. M104 sieht man mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Jungfrau (Virgo).

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Webb zeigt die Balkenspiralgalaxie NGC 1365

Vor dunklem Hintergrund sind in hellen nahezu weißen Farbtönen der zentrale Balken der Galaxie und die Spiralarme zu erkennen. Diese sind mit rötliche leuchtenden Flecken gesprenkelt. Im Zentrum der Galaxie leuchtet es hell rot. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, Janice Lee (NOIRLab) – Bearbeitung: Alyssa Pagan (STScI)

NGC 1365 ist die Katalogbezeichnung einer riesigen Balkenspiralgalaxie. Sie befindet sich nur 56 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Chemischer Ofen am Südhimmel. Ihr Durchmesser beträgt rund 200.000 Lichtjahre. Das ist doppelt so groß wie unsere Milchstraße, die ebenfalls eine Balkenspiralgalaxie ist.

Dieses scharfe Bild zeigt faszinierende Details dieser prächtigen Spirale im Infraroten. Das James-Webb-Weltraumteleskop hat es mit seinem Instrument für das mittlere Infrarot (MIRI) aufgenommen. Das Bildfeld umfasst etwa 60.000 Lichtjahre von NGC 1365 mit dem Kern der Galaxie und hellen, kürzlich entstandenen Sternhaufen. Junge Sterne entlang der Spiralarme erzeugen das verzweigte Netzwerk aus Staubfäden und Blasen. Die Arme entspringen vom zentralen Balken der Galaxie.

Astronom*innen zufolge ist die Schwerkraft des Balkens von NGC 1365 entscheidend für die Entwicklung der Galaxie. Sie leitet vermutlich Gas und Staub in einen Wirbel, in dem Sterne entstehen. Letztendlich speist sie Materie in das zentrale, extrem massereiche Schwarze Loch der aktiven Galaxie.

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Webb zeigt NGC 602: Sterne versus Säulen

Das Sternenfeld zeigt viele Sterne in der Mitte. An den Rändern ragen viele Säulen aus interstellarem Staub auf. Sie zeigen zur Bildmitte. Das Hauptbild wurde im Infrarotlicht aufgenommen. Das Rollover-Bild von Hubble zeigt die gleiche Szene im sichtbaren Licht.

Bildcredit: ESA/Webb, NASA und CSA, P. Zeidler, E. Sabbi, A. Nota, M. Zamani (ESA/Webb)

Die Sterne zerstören die Säulen. Genauer gesagt, einige der neu entstandenen Sterne in der Bildmitte strahlen Licht ab, das so energiereich ist, dass es das Gas und den Staub in den umgebenden Säulen verdampft. Gleichzeitig versuchen die Säulen immer noch, neue Sterne zu bilden.

Der Schauplatz ist der Sternhaufen NGC 602. Diese neue Ansicht wurde mit dem Weltraumteleskop Webb in mehreren Infrarot-Farben aufgenommen. Zum Vergleich zeigt ein überlagertes Bild denselben Sternhaufen in sichtbarem Licht. Es wurde früher mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen.

NGC 602 liegt am Rand der Kleinen Magellaschen Wolke (KMW). Sie ist eine kleine Begleitgalaxie unserer Milchstraße. Bei der geschätzten Entfernung der KMW ist dieses Bild etwa 200 Lichtjahre breit. An den Rändern ist auch ein hübsches Sortiment Hintergrundgalaxien zu sehen. Sie sind mindestens Hunderte Millionen Lichtjahre weiter entfernt.

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M16: Die Säulen der Sternenbildung

Vor einem blau schimmernden Nebel ragt ein brauner zerfetzter Nebel auf, der an eine Hand mit drei Fingern erinnert, die teilweise transparent ist. Die Finger sind von hellen Nebeln umgeben.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; Bearbeitung: Diego Pisano

Obwohl diese dunklen Säulen auf den ersten Blick eher zerstörerisch wirken – so sind sie doch die Orte, wo Sterne entstehen! Dieses Bild der gewaltigen Säulen im Adlernebel kombiniert Aufnahmen des Hubble-Teleskops im sichtbaren Licht mit Infrarotbildern des James-Webb-Teleskops.

In der Aufnahme werden somit riesige Kugeln (Evaporating Gaseous Globules, EGGs), welche aus flüchtigem Gas gebildet werden und sich aus den Säulen von molekularem Wasserstoff und Staub loslösen, hervorgehoben. Die riesigen Säulen sind mehrere Lichtjahre lang. Das Material im Inneren ist so dicht, dass sich das Gas aufgrund der Schwerkraft zusammenzieht und Sterne bildet.

Am Ende der Säulen ist die Strahlung der jungen Sterne bereits so stark, dass weniger dichtes Material wortwörtlich weggeweht wird. Dadurch werden die Entstehungsstätten neuer Sterne im Inneren von dichten EGGs entlarvt.

Der Adlernebel gehört zum offenen Sternhaufen M16. Er befindet sich ungefähr 7000 Lichtjahre von uns entfernt.

Spielerische Übung: Astronomisches Puzzle des Tages

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