Schlagwort: Infrarot

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Webb zeigt den Katzenpfotennebel

Drei rundliche bläuliche Nebelwolken mit einem bräunlichen Nebelrand eingehüllt in weitere bräunliche Nebelschwaden vor einem Sternenhintergrund. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI

So wie Katzen häufig in Schwierigkeiten geraten, werden Nebel häufig nach bekannten Formen benannt. Doch keine Katze hätte den riesigen Katzenpfotennebel schaffen können. Er liegt in Richtung des Sternbilds Skorpion (Scorpius). Seine Entfernung beträgt rund 5700 Lichtjahre.

Der Katzenpfotennebel ist ein Emissionsnebel. Er liegt in einer größeren Molekülwolke, die als NGC 6334 katalogisiert ist. Sie ist auch als Bärenklauennebel bekannt. In ihr sind allein in den letzten Millionen Jahren Sterne entstanden, die fast die zehnfache Masse unserer Sonne haben.

Das James-Webb-Teleskop nahm dieses Bild der Katzenpfote vor Kurzem im Infrarotlicht auf. Dieser neue Detailblick in den Nebel liefert Erkenntnisse darüber, wie in turbulenten Molekülwolken aus Gas Sterne entstehen.

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W5: Säulen der Sternbildung

Der Nebel im Bild wurde in Infrarotlicht abgebildet und wirkt daher verfremdet. Mittig ist eine höhlenartige Struktur, deren Form an ein Herz erinnert. Sie wird von braunweißen Nebelfetzen begrenzt. Es ist der Sternbildungskopplex W5 im Sternbild Kassiopeia.

Bildcredit: NASA, WISE, IRSA; Bearbeitung und Bildrechte: Francesco Antonucci

Woher kommen Sterne? Bilder von Regionen, in denen Sterne entstehen, wurden mit der Infrarotkamera des Wide Field Infrared Survey Explorer (WISE, später NEOWISE) der NASA aufgenommen. Diese Aufnahmen sollen helfen, das Rätsel zu lösen. Dieses Beispiel zeigt die Region W5. Massereiche Sterne befinden sich im Zentrum von Hohlräumen in Gas- und Staubnebeln. Sie sind älter als Sterne am Rand dieser Hohlräume.

Eine mögliche Ursache für den Altersunterschied liegt darin, dass die massereichen Sterne im Zentrum die Entstehung weiterer Sterne verursachen. Diese forcierte Sternentstehung findet dann statt, wenn heißes Gas aus dem Inneren das kühlere Gas der umgebenden Wolke zu dichten Knoten zusammendrückt. Diese Knoten werden schließlich so dicht, dass sie unter der Schwerkraft zu Sternen kollabieren.

Dieses Bild, dessen Farben wissenschaftlich begründet sind, zeigt spektakuläre Säulen, die langsam durch das Entweichen von heißem Gas verdampfen. W5 ist auch als Westerhout 5 oder IC 1848 bekannt. Zusammen mit dem Nebel IC 1805 bildet W5 eine komplexe Region mit Sternentstehung. Sie wird gemeinhin auch Herz- und Seelennebel genannt. Im Bild sieht man einen Teil von W5. Er reicht über etwa 2000 Lichtjahre und enthält viele Säulen, in denen Sterne entstehen. Der Nebel ist 6500 Lichtjahre von uns entfernt und liegt im Sternbild Kassiopeia.

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Webb zeigt die Spiralgalaxie NGC 2566

Vor dem Sternenhimmel ist eine ovale Galaxie zu sehen. Die äußeren Ringe zeigen viele helle blaue Sterne. In der Mitte ist ein heller Kern mit acht hervorstehenden Spitzen zu erkennen.

Bildcredit: ESA/Webb, NASA und CSA, A. Leroy

Was geht im Zentrum der Spiralgalaxie NGC 2566 vor sich? Die acht Strahlen, die aus der Mitte zu kommen scheinen, sind nicht wirklich vorhanden. Sie sind Beugungsspitzen in diesem Infrarotbild. Sie entstehen durch die mechanische Struktur des Webb-Weltraumteleskops.

Das Zentrum von NGC 2566 ist hell, aber nicht ungewöhnlich. Das bedeutet, dass es wahrscheinlich ein extrem massereiches Schwarzes Loch enthält. Dieses ist derzeit aber nicht sehr aktiv. NGC 2566 ist nur 76 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Deshalb hat sie das Licht, das wir heute von ihr sehen, zu einer Zeit ausgestrahlt, als noch Dinosaurier auf der Erde lebten.

Weil die malerische Galaxie so nah ist, können irdische Teleskope – darunter Webb und Hubble – Details erkennen. Sie können die turbulenten Gas- und Staubwolken, in denen Sterne entstehen können, erkennen. So können die Teleskope die Entwicklung von Sternen untersuchen.

NGC 2566, die in ihrer Größe unserer Milchstraße ähnelt, zeichnet sich durch ihren hellen zentralen Balken und ihre markanten äußeren Spiralarme aus.

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Der junge Sternhaufen NGC 346

Das Bild des Weltraumteleskops Webb zeigt einen Sternhaufen aus massereichen Sternen in der Kleinen Magellanschen Wolke. Im Bild sind auch viele lose Sterne und Emissionsnebel verteilt.

Forschung – NASA, ESA, CSA, Olivia C. Jones (UK ATC), Guido De Marchi (ESTEC), Margaret Meixner (USRA); Bearbeitung – Alyssa Pagan (STScI), Nolan Habel (USRA), Laura Lenkić (USRA), Laurie E. U. Chu (NASA Ames)

Der massereichste junge Sternhaufen in der Kleinen Magellanschen Wolke ist NGC 346. Er ist rund 210.000 Lichtjahre entfernt und in das größte Sternbildungsgebiet unserer kleinen Begleitgalaxie eingebettet.

Die massereichen Sterne von NGC 346 sind zwar kurzlebig, aber äußerst energiereich. Ihre Winde und Strahlung formen die Ränder der staubigen Molekülwolke und lösen dort weitere Sternbildung aus. Das Sternentstehungsgebiet enthält anscheinend zudem eine große Zahl junger Sterne. Diese sind gerade einmal 3 bis 5 Millionen Jahre alt. Sie haben noch nicht damit begonnen, Wasserstoff in ihren Kernen zu fusionieren. Diese jungen Sterne liegen über den eingebetteten Sternhaufen verstreut.

Die spektakuläre Infrarotaufnahme von NGC 346 stammt von der NIRCam am James-Webb-Weltraumteleskop. Die Emissionen in der Sternbildungsregion leuchten rosa und orangefarben. Sie stammen von atomarem Wasserstoff, der durch die energiereiche Strahlung der massereichen Sterne ionisiert wurde, sowie von molekularem Wasserstoff und Staub. Webbs gestochen scharfes Bild des jungen Sternentstehungsgebiets ist in der Entfernung der Kleinen Magellanschen Wolke 240 Lichtjahre breit.

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Der Orionnebel im sichtbaren und infraroten Licht

Der Orionnebel ist hier in sichtbarem und infrarotem Licht dargestellt. Die vielen Staubfäden, die auf Bildern in sichtbarem Licht dunkel wirken, leuchten hier hell.

Bildcredit und Bildrechte: Infrarot: NASA, Weltraumteleskop Spitzer; Sichtbares Licht: Oliver Czernetz, Siding Spring Obs.

Der Große Orion Nebel ist ein bunter Ort. Mit dem bloßen Auge sieht man einen ausgefransten Fleck im Sternbild Orion. Mit einer langen Belichtungszeit zeigen Bilder in mehreren Wellenlängen wie dieses den Orionnebel als eine Nachbarschaft aus jungen Sternen, heißen Gasen und dunklem Staub. Dieses digitale Komposit besteht nicht nur aus drei Farben des sichtbaren Lichts, sondern auch aus vier Farben infraroter Strahlung, die vom Weltraumteleskop Spitzer der NASA aufgenommen wurden. Spitzer befindet sich im Erdorbit.

Die Energie, die den Orionnebel (M42) weitestgehend antreibt, stammt vom Trapez. Es sind vier der hellsten Sterne im Nebel. Viele der sichtbaren Filamente sind Stoßwellen – Fronten, an denen schnelle Materie auf langsames Gas trifft. Der Orionnebel durchmisst etwa 40 Lichtjahre und befindet sich etwa 1500 Lichtjahre von der Sonne entfernt im selben Spiralarm unserer Galaxis.

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Webb zeigt den interstellaren Strahl HH 49

Eine Gaswolke türmt sich diagonal im Bild auf. Ihre äußere Hülle ist rot leuchtend dargestellt.An ihrer Spitze befindet sich eine Spiralgalaxie, die jedoch weit hinter der Wolke liegt.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, JWST

Was befindet sich am Ende dieses interstellaren Jets? Betrachten wir zunächst den Strahl selber: Er wird von einem Sternsystem ausgestoßen, das sich gerade erst bildet, und ist als Herbig-Haro 49 (HH 49) katalogisiert. Das Sternsystem, das diesen Jet ausstößt, ist nicht sichtbar – es befindet sich rechts unten außerhalb des Bildes.

Die komplexe, spitz zulaufende Struktur, die auf diesem Infrarotbild vom James Webb Space Telescope (JWST) gezeigt wird, beinhaltet noch einen weiteren Jet, der als HH 50 katalogisiert ist. Die schnellen Jet-Partikel treffen auf das umgebende interstellare Gas und bilden Stoßwellen, die im Infrarotlicht hell leuchten. Sie sind hier als rotbraune Strukturen dargestellt.

Das JWST-Bild hat auch das Rätsel um das ungewöhnliche Objekt an der Spitze von HH 49 gelöst: Es handelt sich um eine weit entfernte Spiralgalaxie. Das blaue Zentrum besteht daher nicht aus einem Stern, sondern aus vielen, und die umgebenden Kreisringe sind eigentlich Spiralarme.

Durchs Universum springen: APOD-Zufallsgenerator

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Webb zeigt Jupiter mit Ring in Infrarot

Jupiter im Infraroten, aufgenommen vom James-Webb-Weltraumteleskop. Zu sehen sind Wolken, der Große Rote Fleck, der hell erscheint, und ein auffälliger Ring um den Riesenplaneten.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Warum hat Jupiter Ringe? Als 1979 die NASA-Raumsonde Voyager 1 am Planeten vorbeiflog, entdeckte sie seinen Hauptring. Sein Ursprung blieb damals ein Rätsel.

Die NASA-Sonde Galileo umrundete den Jupiter von 1995 bis 2003. Ihre Daten zeigten, dass dieser Ring durch Meteoriteneinschläge auf kleinen nahe gelegenen Monden entstanden ist. Trifft ein kleiner Meteoroid beispielsweise auf den winzigen Metis, dann bohrt er sich in den Mond. Dabei verdampft und schleudert er Staub und Schmutz in eine Umlaufbahn um den Jupiter.

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat dieses Bild von Jupiter im Infraroten aufgenommen. Es zeigt neben Jupiter und seinen Wolken auch seinen Ring. Im Bild sehr ihr außerdem den Großen Roten Fleck (GRF) – vergleichsweise hell auf der rechten Seite. Auch den großen Mond Europa könnt ihr links in der Mitte des Lichtkreuzes erkennen. Seinen Schatten findet ihr neben dem GRF. Einige Details auf dem Bild sind noch nicht vollständig erforscht. Dazu zählt die scheinbar getrennte Wolkenschicht am rechten Rand des Planeten.

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Wirbelstürme an Jupiters Nordpol

Jupiters Nordpol ist in Infrarotlicht abgebildet. Um einen dunklen Bereich sind mehrere dunkle Wirbel angeordnet.

Bildcredit und Bildrechte: NASA, JPL-Caltech, SwRI, ASI, INAF, JIRAM

Warum gibts so viele Zyklon-Wirbelstürme an Jupiters Nordpol?

Diese Frage kann derzeit noch niemand beantworten. Die robotische Raumsonde Juno der NASA hat 2018 beim Umfliegen von Jupiter die Daten aufgenommen, aus denen diese atemberaubende Ansicht der kuriosen Zyklone am Nordpol des Riesenplaneten konstruiert wurde.

Wenn man die thermische Strahlung aus den jovianischen Wolkenoberflächen misst, kommt mehr Infrarot aus ihnen heraus als aus der ganzen von der Sonne beleuchteten Halbkugel. Es zeigen sich acht Wolkenwirbel, die einen riesigen Zyklon mit einem Durchmesser von 4000 Kilometers umgeben – und zwar gleich neben dem geographischen Nordpol des Riesenplaneten.

Ähnliche Daten zeigen auch am jovialen Südpol eine solche Zyklonstruktur mit fünf zirkumpolaren Wirbeln. Die Südpolzyklone sind ein bisschen größer als ihre nördlichen Cousins. Hingegen zeigten die Daten von der Raumsonde Cassini, die einst Saturn umkreiste, dass der Nord- und Südpol von Saturn jeweils nur einen großen Wirbelsturm aufweisen.

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