Webbs Blick auf einen komplexen Planetarischen Nebel

Webbs neu­es­te Auf­nah­me auf den pla­ne­ta­ri­schen Nebel NGC 6072 im nahen und mitt­le­ren Infra­rot zeigt eine schein­bar sehr chao­ti­sche Sze­ne, die an Farb­sprit­zer erin­nert. Das unge­wöhn­li­che, asym­me­tri­sche Bild deu­tet jedoch auf kom­pli­zier­te­re Mecha­nis­men hin, da sich der zen­tra­le Stern der Sze­ne dem letz­ten Sta­di­um sei­nes Lebens nähert und dabei Mate­rie­hül­len abstößt, wodurch er bis zu 80 Pro­zent sei­ner Mas­se verliert.

Seit ihrer Ent­de­ckung Ende des 18. Jahr­hun­derts wis­sen Astro­no­men, dass Pla­ne­ta­ri­sche Nebel – die expan­die­ren­de Hül­le aus leuch­ten­dem Gas, die von einem Stern gerin­ger bis mitt­le­rer Mas­se im Spät­sta­di­um sei­nes Lebens aus­ge­sto­ßen wird – in allen For­men und Grö­ßen auf­tre­ten kön­nen. Die meis­ten Pla­ne­ta­ri­schen Nebel prä­sen­tie­ren sich kreis­för­mig, ellip­tisch oder bipo­lar, eini­ge wei­chen jedoch von der Norm ab, wie neue hoch­auf­lö­sen­de Bil­der des pla­ne­ta­ri­schen Nebels NGC 6072 vom James-Webb-Welt­raum­te­le­skop der NASA/ESA/CSA zeigen.

In Webbs NIR­Cam-Auf­nah­me (Nahin­fra­rot­ka­me­ra) ist deut­lich zu erken­nen, dass die­ser Nebel mul­ti­po­lar ist. Das bedeu­tet, dass meh­re­re ver­schie­de­ne ellip­ti­sche Aus­strö­mun­gen in bei­de Rich­tun­gen vom Zen­trum aus­tre­ten. Die­se Aus­strö­mun­gen kom­pri­mie­ren das Gas in Rich­tung Äqua­tor­ebe­ne und bil­den eine Schei­be. Astro­no­men sehen dar­in einen Hin­weis dar­auf, dass sich im Zen­trum die­ser Sze­ne wahr­schein­lich min­des­tens zwei Ster­ne befin­den. Genau­er gesagt inter­agiert ein Begleit­stern mit einem altern­den Stern, der bereits begon­nen hat, eini­ge sei­ner äuße­ren Gas- und Staub­schich­ten abzuwerfen.

Der zen­tra­le Bereich des pla­ne­ta­ri­schen Nebels leuch­tet auf­grund des hei­ßen Stern­kerns, der im nahen Infra­rot­licht als hell­blau­er Fleck zu sehen ist. Das dun­kel­oran­ge­far­be­ne Mate­ri­al, das aus Gas und Staub besteht, folgt Taschen oder offe­nen Berei­chen, die dun­kel­blau erschei­nen. Die­se Klum­pen­bil­dung könn­te ent­stan­den sein, als sich dich­te Mole­kü­le bil­de­ten, wäh­rend sie vor der hei­ßen Strah­lung des Zen­tral­sterns geschützt waren. Mög­li­cher­wei­se spielt auch ein zeit­li­cher Fak­tor eine Rol­le. Über Jahr­tau­sen­de hin­weg könn­ten inne­re schnel­le Win­de durch den Halo pflü­gen, der vom Haupt­stern abge­sto­ßen wur­de, als die­ser begann, Mas­se zu verlieren.

Die län­ge­ren Wel­len­län­gen, die Webbs MIRI (Mid-Infrared Instru­ment) erfasst, heben Staub her­vor und ent­hül­len den Stern, von dem die For­scher ver­mu­ten, dass er im Zen­trum die­ser Sze­ne ste­hen könn­te. Er erscheint auf die­sem Bild als klei­ner rosa-wei­ßer Punkt. Webbs Blick im mitt­le­ren Infra­rot­be­reich zeigt auch kon­zen­tri­sche Rin­ge, die sich vom zen­tra­len Bereich aus aus­deh­nen, wobei der deut­lichs­te Ring knapp über den Rän­dern der Lap­pen verläuft.

Dies könn­te ein wei­te­rer Hin­weis auf einen Sekun­därstern im Zen­trum der Sze­ne sein, der unse­rem Blick ver­bor­gen bleibt. Der Sekun­därstern könn­te, wäh­rend er wie­der­holt um den ursprüng­li­chen Stern kreist, spi­ral­för­mi­ge Mate­rier­in­ge aus dem Haupt­stern geformt haben, als die­ser in einem frü­he­ren Sta­di­um sei­nes Lebens Mas­se aus­stieß. Die roten Berei­che in NIR­Cam und die blau­en Berei­che in MIRI stel­len bei­de küh­les mole­ku­la­res Gas dar (wahr­schein­lich mole­ku­la­rer Was­ser­stoff), wäh­rend die zen­tra­len Berei­che hei­ßes ioni­sier­tes Gas darstellen.

Pla­ne­ta­ri­sche Nebel wer­den auch wei­ter­hin ein For­schungs­the­ma für Astro­no­men sein, die mit Webb mehr über den gesam­ten Lebens­zy­klus von Ster­nen und deren Aus­wir­kun­gen auf ihre Umge­bung erfah­ren möch­ten. Wenn der Stern im Zen­trum eines Üla­ne­ta­ri­schen Nebels abkühlt und ver­blasst, löst sich der Nebel all­mäh­lich im inter­stel­la­ren Medi­um auf und trägt so zur Bil­dung neu­er Ster­ne und Pla­ne­ten­sys­te­me bei, die nun die­se schwe­re­ren Ele­men­te enthalten.

Webbs Auf­nah­men von NGC 6072 eröff­nen neue Mög­lich­kei­ten zur Erfor­schung, wie Pla­ne­ta­ri­sche Nebel mit kom­ple­xe­ren For­men zu die­sem Pro­zess beitragen.

Hintergrundinformationen

Webb ist das größ­te und leis­tungs­stärks­te Tele­skop, das jemals ins All geschickt wur­de. Im Rah­men einer inter­na­tio­na­len Koope­ra­ti­ons­ver­ein­ba­rung stell­te die ESA den Start­dienst für das Tele­skop mit der Trä­ger­ra­ke­te Aria­ne 5 bereit. In Zusam­men­ar­beit mit Part­nern war die ESA für die Ent­wick­lung und Qua­li­fi­zie­rung der Anpas­sun­gen der Aria­ne 5 für die Webb-Mis­si­on sowie für die Beschaf­fung des Start­diens­tes durch Aria­nespace ver­ant­wort­lich. Die ESA stell­te auch den Spek­tro­gra­fen NIR­Spec und 50 % des Mit­tel­in­fra­rot-Instru­ments MIRI zur Ver­fü­gung, das von einem Kon­sor­ti­um natio­nal finan­zier­ter euro­päi­scher Insti­tu­te (dem MIRI Euro­pean Con­sor­ti­um) in Zusam­men­ar­beit mit dem JPL und der Uni­ver­si­ty of Ari­zo­na ent­wi­ckelt und gebaut wurde.

Webb ist eine inter­na­tio­na­le Part­ner­schaft zwi­schen der NASA, der ESA und der Cana­di­an Space Agen­cy (CSA).

Bild­nach­weis: NASA, ESA, CSA, STScI

Links

• Ver­öf­fent­li­chung auf der STScI-Website
• Ver­öf­fent­li­chung auf der ESA-Website
• Ver­öf­fent­li­chung auf der NASA-Website

Link zur Pres­se­mit­tei­lung der ESO