Farbenprächtige Einblicke in die Sternentstehungsregion NGC 7129

Eine far­ben­präch­ti­ge Traum­land­schaft offen­bart sich in die­ser neu­en Auf­nah­me des James-Webb-Welt­raum­te­le­skops von NASA, ESA und CSA. Sie zeigt die Stern­ent­ste­hungs­re­gi­on NGC 7129, einen Nebel, der zahl­rei­che Pro­tos­ter­ne und Ster­ne in sei­nen Gas- und Staub­fel­dern birgt. Webb fing Infra­rot­licht ein, das die dich­te Mate­rie durch­dringt, wel­che ande­re Licht­ar­ten streut oder absor­biert. Die­se Regi­on, reich an Ster­nen in ver­schie­de­nen Ent­wick­lungs­sta­di­en, bie­tet die Mög­lich­keit zu erfor­schen, wie Ster­ne ihre Umge­bung prägen.

Ein neu­es Bild des Webb-Tele­skops ent­hüllt einen wah­ren Schmelz­tie­gel kos­mi­scher Schöp­fung. Es zeigt zahl­rei­che Ster­ne, die zuvor von Staub­wol­ken in einem Stern­ent­ste­hungs­ge­biet namens NGC 7129 ver­bor­gen waren, das etwa 3.300 Licht­jah­re von der Erde ent­fernt liegt.

Ster­ne, die Moto­ren der ele­men­ta­ren Schöp­fung, durch­lau­fen Lebens­zy­klen, die mit ihrer Ent­ste­hung in Mole­kül­wol­ken – kal­ten, dich­ten Regio­nen aus Staub und Gas – begin­nen. Auf­grund die­ser stau­bi­gen Hül­len sind jun­ge Ster­ne oft mit vie­len Tele­sko­pen nicht sicht­bar, ins­be­son­de­re mit sol­chen, die kein Infra­rot­licht erfas­sen kön­nen. Das Webb-Tele­skop hin­ge­gen besitzt eine hohe Infra­rotem­pfind­lich­keit, die es Astro­no­men ermög­licht, durch den Staub hin­durch­zu­se­hen und den Beginn des Stern­le­bens­zy­klus zu erforschen.

Die Ster­ne die­ses Stern­hau­fens befin­den sich in unter­schied­li­chen Ent­wick­lungs­sta­di­en, wobei mas­se­rei­che­re Ster­ne am schnells­ten ent­ste­hen und sich am schnells­ten ent­wi­ckeln. Der mas­se­reichs­te (und am wei­tes­ten ent­wi­ckel­te) Stern ist der leucht­star­ke Zen­tral­stern der Regi­on, LkH(alpha) 234 (aus­ge­spro­chen Lick-H-alpha). Die­ser Stern, der das mar­kan­tes­te Beu­gungs­mus­ter im Bild auf­weist, ist ein Vor­haupt­rei­hen­stern mit etwa der 5 bis 8‑fachen Mas­se unse­rer Son­ne. Vor­haupt­rei­hen­ster­ne wie die­ser haben ihre Mas­senzu­nah­me weit­ge­hend abge­schlos­sen und zie­hen sich unter dem Ein­fluss der Schwer­kraft zusam­men, wodurch ihre Tem­pe­ra­tur ansteigt. Mit der Zeit wird die­ser Stern, wie unse­re Son­ne, sei­nen eige­nen Was­ser­stoff fusionieren.

Die links davon befind­li­che, gold­far­be­ne Ver­tie­fung von etwa 3,5 Licht­jah­ren Durch­mes­ser ist das größ­te Zeug­nis des Ein­flus­ses des Zen­tral­sterns. Aus­flüs­se aus einem frü­he­ren Sta­di­um des Stern­le­bens­zy­klus schnit­ten in die dich­te Was­ser­stoff­mo­le­kül­wol­ke ein. Sowohl die Aus­flüs­se als auch das Licht des Sterns regen das Gas an und las­sen es leuch­ten. Wäh­rend ein Groß­teil die­ses Was­ser­stoff­ga­ses weg­ge­bla­sen wird, wird ein gro­ßer Teil kom­pri­miert, wodurch die Bedin­gun­gen für die Ent­ste­hung wei­te­rer Ster­ne geschaf­fen werden.

Eini­ge die­ser Ster­ne sind inner­halb der Höh­le sicht­bar. Meh­re­re von ihnen sind zudem Vor­haupt­rei­hen­ster­ne und emit­tie­ren Stern­win­de. Die nahe­ge­le­ge­nen Bug­stoß­wel­len, die gekrümm­ten, kom­pri­mier­ten Gas­strö­me, die in der Nähe der Ster­ne auf­tre­ten, ent­ste­hen, wenn die­se Win­de in das ener­gie­rei­che Gas drü­cken und eige­ne, klei­ne­re Höh­len bilden.

Zusam­men bil­den die zen­tra­len und die ein­ge­bet­te­ten Ster­ne auch den schar­fen Grat, der am obe­ren Rand der gol­de­nen Höh­le zu sehen ist. Ihr Licht erzeugt eine hei­ße Umge­bung, die gegen das käl­te­re und dich­te­re mole­ku­la­re Gas außer­halb der Höh­le drückt und eine Gren­ze schafft, die als Pho­to­dis­so­zia­ti­ons­re­gi­on bekannt ist. In die­ser Regi­on zer­fal­len die Was­ser­stoff­mo­le­kü­le in Ato­me. Indem sie die Tem­pe­ra­tur und die Che­mie der Regi­on beein­flus­sen, bie­tet die­se Ansamm­lung von Ster­nen Ein­bli­cke dar­in, wie die­se Mole­kül­wol­ken über Mil­lio­nen von Jah­ren hin­weg all­mäh­lich ero­diert werden.

Die Regi­on rechts vom Zen­tral­stern erzählt eine ande­re, aber eben­so chao­ti­sche Geschich­te. Die klum­pi­ge Mate­rie, rot dar­ge­stellt, ver­birgt deut­lich jün­ge­re Objek­te als jene links: Pro­tos­ter­ne. Das Pro­tos­tern­sta­di­um liegt vor dem Vor­haupt­rei­hen­sta­di­um und tritt ein, nach­dem sich Mole­kül­wol­ken aus Gas und Staub zunächst kom­pri­miert und frag­men­tiert haben.

Wäh­rend Pro­tos­ter­ne Mate­rie ansam­meln und ihre Mas­se erhö­hen, sto­ßen sie Aus­flüs­se über­hitz­ten Mate­ri­als aus. Die­se Aus­flüs­se inter­agie­ren mit der dich­ten, grau­en Mate­rie, die die Pro­tos­ter­ne umgibt, und erzeu­gen Schock­wel­len, die ein struk­tu­rier­tes Erschei­nungs­bild ver­ur­sa­chen. Auch das rote Leuch­ten ist eine Fol­ge die­ser Wech­sel­wir­kung. Meh­re­re Aus­flüs­se ver­schie­de­ner Ster­ne über­la­gern sich aus unse­rer Per­spek­ti­ve und tra­gen so zum chao­ti­schen Aus­se­hen der Sze­ne bei.

Wei­te­re die­ser pro­tostel­la­ren Aus­flüs­se sind oben links im Bild, nahe einem blau­en Nebel, zu sehen. Im Zen­trum die­ser blau­en Regi­on befin­det sich ein Pro­tos­tern, der von einer ring­för­mi­gen Mate­rie­schei­be umge­ben ist. Die­se Schei­be wirft einen Schat­ten auf den umge­ben­den Nebel, ähn­lich dem soge­nann­ten „Fle­der­maus­schat­ten“, der vom NASA/ESA-Welt­raum­te­le­skop Hub­ble beob­ach­tet wurde.

Die hohe räum­li­che Auf­lö­sung des Webb-Tele­skops offen­bart zahl­rei­che kom­ple­xe Struk­tu­ren im Gas der Regi­on. Astro­no­men wer­den die­se Webb-Daten wei­ter­hin nut­zen, um zu unter­su­chen, wie die Ster­ne und Pro­tos­ter­ne in die­ser Regi­on das umge­ben­de Gas und den Staub beeinflussen.

Hintergrundinformationen

Webb ist das größ­te und leis­tungs­stärks­te Tele­skop, das jemals ins All gebracht wur­de. Im Rah­men einer inter­na­tio­na­len Koope­ra­ti­ons­ver­ein­ba­rung stell­te die ESA den Start­dienst für das Tele­skop unter Ein­satz der Trä­ger­ra­ke­te Aria­ne 5 bereit. In Zusam­men­ar­beit mit ihren 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 außer­dem den Haupt­spek­tro­gra­fen NIR­Spec sowie 50 % des Mit­tel­in­fra­rot-Instru­ments MIRI bereit, das von einem Kon­sor­ti­um staat­lich 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 Kana­di­schen Welt­raum­agen­tur (CSA).

Links

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

Link zur ESA-Pres­se­mit­tei­lung heic2620