Astronomen sind von den neuesten Bildern James-Webb-Weltraumteleskops der NASA/ESA/CSA begeistert. Sie erinnern stark an einen transparenten kosmischen Schädel und geben den Blick auf das darin liegende „Gehirn“ frei. Der 5.000 Lichtjahre entfernte Nebel, offiziell PMR 1 genannt, entsteht durch einen alternden Stern, der seine äußeren Schichten abstößt.
Der Nebel PMR 1 ist eine Gas- und Staubwolke, die eine verblüffende Ähnlichkeit mit einem Gehirn in einem transparenten Schädel aufweist, was ihm den Spitznamen „Exposed Cranium Nebula” (dt. „Freigelegter Schädelnebel”) eingebracht hat. Webb hat seine ungewöhnliche Struktur sowohl im nahen als auch im mittleren Infrarotlicht mit zwei Instrumenten erfasst, die die Details des gehirnähnlichen Aussehens des Nebels hervorheben.
Die Unterschiede in dem, was die Infrarotinstrumente des Webb-Teleskops im Nebel PMR 1 zeigen bzw. verbergen, werden in dieser direkten Gegenüberstellung deutlich. Im Bild der NIRCam (Nahinfrarotkamera) des Webb-Teleskops leuchten mehr Sterne und Hintergrundgalaxien, während kosmischer Staub im Licht des MIRI (Mittelinfrarotinstrument) deutlicher hervortritt. Die dunkle Mittellinie, die zum charakteristischen, hirnähnlichen Aussehen dieses Nebels beiträgt, ist in NIRCam deutlicher zu erkennen, ihre offensichtliche Rolle beim Ausstoß von Material an der Ober- und Unterseite des Nebels wird jedoch in MIRI-Aufnahmen klarer sichtbar. – Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Bildverarbeitung: Joseph DePasquale (STScI)
Der Nebel scheint verschiedene Bereiche zu haben, die unterschiedliche Phasen seiner Entwicklung zeigen: eine äußere Gashülle, die zuerst weggeblasen wurde und hauptsächlich aus Wasserstoff besteht, und eine innere Wolke mit mehr Struktur, die eine Mischung aus verschiedenen Gasen enthält. Sowohl Webbs NIRCam (Nahinfrarotkamera) als auch MIRI (Mittelinfrarotinstrument) zeigen einen markanten dunklen Streifen, der vertikal durch die Mitte des Nebels verläuft und dessen gehirnähnliches Aussehen mit linker und rechter Hälfte definiert. Die Auflösung von Webb zeigt, dass dieser Streifen mit einem Ausbruch oder Ausfluss aus dem Zentralstern zusammenhängen könnte, der typischerweise als zwei in entgegengesetzte Richtungen ausbrechende Jets auftritt. Ein Hinweis darauf ist besonders deutlich am oberen Rand des Nebels auf Webbs Bild zu erkennen, wo es so aussieht, als würde das innere Gas nach außen ausgestoßen.
Obwohl noch vieles über diesen Nebel unbekannt ist, ist klar, dass er von einem Stern am Ende seiner aktiven Lebensphase entsteht. In ihren letzten Stadien stoßen Sterne ihre äußeren Schichten ab. Kosmisch gesehen ist dies ein dynamischer und relativ schneller Prozess. Webb hat einen Moment im Niedergang dieses Sterns eingefangen. Was letztendlich geschieht, hängt von der Masse des Sterns ab, die noch nicht bestimmt wurde. Ist er massereich genug, wird er als Supernova explodieren. Ein weniger massereicher, sonnenähnlicher Stern wird weiterhin Schichten abwerfen, bis nur noch sein Kern als dichter Weißer Zwerg [1] übrig bleibt, der über Äonen hinweg abkühlen wird.
Anmerkungen
[1] Nachdem ein Roter Riese seine gesamte Atmosphäre abgestoßen hat, bleibt nur noch der Kern übrig. Wissenschaftler bezeichnen solche Sternenreste als Weiße Zwerge. Weiße Zwerge sind in der Regel etwa so groß wie die Erde, aber Hunderttausende Male massereicher. Ein Teelöffel ihres Materials würde mehr wiegen als ein Pick-up-Truck. Da Weiße Zwerge selbst keine Wärme erzeugen, kühlen sie über Milliarden von Jahren allmählich ab. Trotz ihres Namens können Weiße Zwerge sichtbares Licht aussenden, dessen Farben von Blauweiß bis Rot reichen. Wissenschaftler finden manchmal, dass Weiße Zwerge von staubigen Scheiben aus Material, Trümmern und sogar Planeten umgeben sind – Überreste aus der Zeit, als der Stern noch ein Roter Riese war. In etwa 10 Milliarden Jahren, nach ihrer Zeit als Roter Riese, wird die Sonne zu einem Weißen Zwerg werden.
Hintergrundinformationen
Webb ist das größte und leistungsstärkste Teleskop, das jemals ins All geschickt wurde. Im Rahmen eines internationalen Kooperationsabkommens 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, Bildbearbeitung: Joseph DePasquale (STScI)
Andreas Schnabel war bis zum Ende der Astronomie-Zeitschrift "Abenteuer Astronomie" im Jahr 2018 als Kolumnist tätig und schrieb dort über die aktuell sichtbaren Kometen. Er ist Mitglied der "Vereinigung für Sternfreunde e.V.". Neben Astronomie, betreibt der Autor des Blogs auch Fotografie und zeigt diese Bilder u.a. auf Flickr.
Andreas Schnabel, Jahrgang 1980, ist bereits seit vielen Jahren Hobbyastronom. Seit August 2008 schreibt er regelmäßig in seinem Blog über Astronomie und andere Themenbereiche. Hinterlasse einen Kommentar, wenn Dir die Artikel gefallen.
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