Schlagwort: Webb

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Eine fast volle Rotation des Uranus

Videocredit: ESA/Webb, NASA, CSA, STScI, P. Tiranti, H. Melin, M. Zamani (ESA/Webb); Text: Keighley Rockcliffe (NASA GSFC, UMBC CSST, CRESST II)

Zum ersten Mal sind wir Zeugen, wie der äußere Planet Uranus die Bühne betritt und eine Pirouette vollführt. Uranus ist einer der seltsamsten Planeten im Sonnensystem, weil er auf der Seite liegt und sich wie ein Huhn am Spieß dreht.

Dieses Video entstand aus über 1000 Spektren. Sie wurden in über 15 Stunden ständiger Beobachtung aufgenommen, während Uranus rotierte. Dazu diente das Instrument NIRSpec des JWST. Die Daten erfassen das Verhalten der Ionosphäre von Uranus. Die Ionosphäre ist die ionisierte Schicht der Atmosphäre eines Planeten. Sie wechselwirkt stark mit dem Magnetfeld des Planeten.

Das rosige Leuchten des Polarlichts betont das komplexe Zusammenspiel zwischen Uranus’ fehlausgerichteter Rotations- und Magnetachse. Wolken sind als helle Punkte zu sehen, die über den Eisriesen wandern. Die Farben von Blau bis Rot zeigen geringe bis große Höhen. So bekommen wir eine brandneue dreidimensionale Ansicht davon, wie Energie über die Atmosphäre des Planeten verteilt wird. Im linken Bild ist alles von den Ringen des Uranus eingerahmt. Es ist der detaillierteste Blick in die Atmosphäre von Uranus, der bisher erreicht wurde!

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Webb zeigt den Cranium-Nebel

Ein Sternenfeld umgibt einen Nebel, der an ein Gehirn erinnert. Im Inneren des blauen äußeren Ovals liegt eine helle Nebelwolke.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; Bearbeitung: J. DePasquale (STScI)

Was geht diesem Nebel durch den Kopf? Er heißt Cranium-Nebel, weil er einem menschlichen Gehirn ähnelt. Seine Entstehung ist ein Rätsel. Der Cranium-Nebel trägt auch die Bezeichnung PMR 1.

Einer Idee nach ist er ein planetarischer Nebel um einen Weißen Zwerg. Der einst sonnenähnliche Stern stieß demnach seine äußere Atmosphäre ab. Das geschah, als ihm der Brennstoff für die Kernfusion ausging und der Stern in sich zusammenfiel. Eine andere Theorie besagt, dass der zentrale Stern viel mehr Masse hat. Vielleicht ist er ein Wolf-Rayet-Stern. Dieser stößt mit seinen turbulenten Sternwinden Gas und Staub aus. Die dunkle, vertikale Teilung und die dünne äußere Hülle aus Gas machen all das noch mysteriöser.

Das Webb-Weltraumteleskop nahm dieses Bild im mittleren Infrarotbereich auf. Das zweite Bild, das ihr als Rollover seht, entstand im nahen Infrarot. Das System erinnert an ein Hirn. Es wird weiterhin beobachtet. Das könnte klären, ob es still und leise verschwindet oder ob es in vielen Jahren als Supernova explodiert.

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Webb und Hubble zeigen IC 5332

Die Galaxie IC 5332 wurde vom Weltraumteleskop James Webb abgebildet. Das Bild ist von einer alternativen Ansicht in sichtbarem Licht überlagert. Man sieht sie, wenn man den Mauspfeil über das Bild schiebt. (Smartphones: Link im Text)

Bildcredit: ESA/Webb, NASA, CSA, J. Lee und die Teams PHANGS-JWST und PHANGS-HST; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Wie sieht das Universum durch eine Infrarot-Brille aus? Unsere Augen nehmen nur sichtbares Licht wahr. Doch Astronom*innen wollen mehr sehen. Das heutige APOD zeigt die Spiralgalaxie IC 5332. Sie wurde von zwei NASA-Weltraumteleskopen aufgenommen: Webb zeigt sie im mittleren Infrarotbereich, Hubble bildete sie im ultravioletten und sichtbaren Licht ab. Schiebt den Mauspfeil über das Bild (oder folgt diesem Link), dann könnt ihr die beiden Ansichten aus dem Weltraum vergleichen.

An Bord von Webb befindet sich das Mid InfraRed Instrument (MIRI). Es muss bei einer extrem frostigen Temperatur von -266 °C betrieben werden, sonst würde es die Infrarotstrahlung messen, die das Teleskop selbst abstrahlt.

Das Hubble-Bild betont die Spiralarme der Galaxie. Sie sind durch dunkle Regionen voneinander getrennt. Das Webb-Bild offenbart dagegen eine feinere, stärker verflochtene Struktur. Interstellarer Staub streut und absorbiert das Licht der Sterne in der Galaxie. Das führt zu den dunklen Staubspuren im Hubble-Bild. Doch derselbe Staub strahlt Wärme im Infrarotlicht ab. Daher leuchtet er auf dem Bild von Webb.

Astronom*innen kombinieren die Beobachtungen der beiden Teleskope. Damit bringen sie die „kleinen Maßstäbe“ von Gas und Sternen in Beziehung mit den wirklich großen Dimensionen der Struktur und der Entwicklung von Galaxien.

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Webb zeigt den planetarischen Nebel der roten Spinne

Hinter dicht verteilten Sternen, die sehr unterschiedlich hell leuchten, breitet sich ein Nebel aus, der nicht nur faszinierend geformt ist, sondern auch interessant gefärbt. In der Mitte leuchtet er gelb-rot, die Fortsätze außen sind leuchtend blau.

Bildcredit: ESA/Webb, NASA und CSA, J. H. Kastner (RIT)

Oh welch ein verworren Netz ein planetarischer Nebel weben kann! Der planetarische Nebel der Rote Spinne hat eine komplexe Struktur. Sie entsteht, weil ein gewöhnlicher Stern seine äußere Gashülle abstößt und zu einem Weißen Zwerg wird. Der Nebel ist als NGC 6537 bekannt. Er ist einer der bipolaren planetarischen Nebel. Diese haben zwei helle Flügel, die meist symmetrisch sind. Der Weiße Zwerg im Zentrum zählt zu den heißesten, die je beobachtet wurden. Wahrscheinlich ist er Teil eines Doppelsternsystems.

Von den Sternen im Zentrum strömen Winde aus, deren Geschwindigkeit mehr als 1000 Kilometern pro Sekunde beträgt. Diese Winde strömen die Nebelwände entlang. Dabei stoßen Wellen aus heißem Gas auf Staub. Das führt dazu, dass sich der Nebel immer mehr weitet. Die Atome in den Stoßwellen strahlen Licht ab, wie man auf diesem Bild in Falschfarben-Infrarot des James-Webb-Weltraumteleskops sieht.

Der Rote-Spinne-Nebel befindet sich im Sternbild Schütze (Sagittarius). Seine Entfernung ist nicht genau bekannt. Sie wird auf 4000 Lichtjahre geschätzt.

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Webb zeigt die Balkenspiralgalaxie NGC 1365

Der helle Kern der Balkenspiralgalaxie NGC 1365 im Sternbild Chemischer Ofen ist von Spiralarmen umgeben, die hier etwas zerfleddert wirken, weil das Bild mit dem Infrarotteleskop James Webb aufgenommen wurde.

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

NGC 1365 ist eine gewaltige Balkenspiralgalaxie im südlichen Sternbild Chemischer Ofen (Fornax). Sie ist nur 56 Millionen Lichtjahre entfernt und etwa 200.000 Lichtjahre breit. Damit ist ihr Durchmesser etwa doppelt so groß wie der unserer Balkenspiralgalaxie, der Milchstraße.

Das Bild entstand mit dem Mid-Infrared Instrument (MIRI) am Weltraumteleskop James Webb und ist gestochen scharf. Es zeigt atemberaubende Details der prächtigen Spirale im Infrarotlicht. Das Sichtfeld von Webb zeigt einen etwa 60.000 Lichtjahre breiten Ausschnitt von NGC 1365. Es erforscht dabei den Kern der Galaxie und helle, neu entstandene Sternhaufen. Junge Sterne in den Spiralarmen erzeugen das komplexe Netzwerk aus staubigen Filamenten und Blasen. Die Arme winden sich vom zentralen Balken der Galaxie nach außen.

Astronom*innen vermuten, dass das Gravitationsfeld des Balkens von NGC 1365 eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung der Galaxie spielt. Es leitet Gas und Staub in einen Strudel aus Sternbildung und speist schließlich Material in das zentrale, sehr massereiche Schwarze Loch der aktiven Galaxie.

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Weltraumteleskop Webb zeigt Jupiter

Jupiter im Infrarotlicht, aufgenommen vom Weltraumteleskop James Webb. Manche von Jupiters Wolken sind ungewöhnlich gefärbt, zum Beispiel der große Rote Fleck, ein Ring, mehrere Monde und ein helles Polarlicht.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, Jupiter-ERS-Team; Bearbeitung: Ricardo Hueso (UPV/EHU) und Judy Schmidt

Diese Infrarot-Ansicht von Jupiter von Webb ist erhellend. Das Weltraumteleskop James Webb machte hoch aufgelöste Infrarotbilder von Jupiter. Sie zeigen die Unterschiede zwischen hellen Wolken hoch oben – dazu gehört auch der große Rote Fleck – und dunklen, tief liegenden Wolken.

Darüber hinaus zeigt dieses Bild von Webb auch Jupiters Staubring, helle Polarlichter und die Monde Amalthea und Adrastea. Das Magnetfeld des stark vulkanischen Mondes Io lenkt elektrisch geladene Teilchen auf Jupiter. Ein Indiz dafür sieht man im südlichen Polarlicht-Oval. Einige Objekte sind so hell, dass das Licht an Webbs Optik merklich abgelenkt wird und Streifen entstehen.

Das Webb-Teleskop läuft in Erdnähe um die Sonne. Sein Spiegel hat einen Durchmesser von mehr als sechs Metern. Damit ist es das größte astronomische Teleskop, das je ins All startete. Seine Lichtsammelfläche ist sechsmal größer als die von Hubble.

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Rätsel: Kleine rote Punkte im frühen Universum

Sechs Einzelbilder in zwei Reihen von je drei Bildern. Auf jedem Bild ein unscharfer roter Punkt auf schwarzem Hintergrund und zwei Zeilen Text am jeweils oberen Rand.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, JWST; Dale Kocevski (Colby College)

Was sind diese kleinen roten Punkte? Niemand kennt die Antwort auf diese Frage. Astronom*innen entdeckten sie erst im letzten Jahr. Inzwischen fanden sie mit dem Weltraumteleskop James Webb Hunderte kleine rote Punkte im frühen Universum.

Kleine rote Punkte leuchten extrem schwach. Man findet sie regelmäßig auf lang belichteten Aufnahmen, die für andere Zwecke gemacht werden.

Derzeit diskutieren Fachleute darüber, was die kleinen roten Punkte sind und welche Bedeutung sie wohl haben. Mögliche Erklärungen sind: extrem massereiche Schwarze Löcher in Gas- und Staubwolken, auf die Materie einströmt; Ausbrüche von Sternbildung in jungen Galaxien, die durch Staub gerötet sind; und schließlich Gaswolken, die von dunkler Materie gespeist werden.

Diese Bilder zeigen sechs kleine rote Punkte, die fast strukturlos sind. Bei jedem steht der Name des JWST-Programms, bei dem sie entdeckt wurden. Außerdem steht bei allen der Wert ihrer kosmologischen Rotverschiebung z. Sie ist ein Maß für die Entfernung. Forschende suchen außerdem im nahen Universum nach den Objekten, die aus früheren kleinen roten Punkten entstanden sein könnten.

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Apep: Webb zeigt ungewöhnliche Staubhüllen

Mitten im Raum sind seltsame, teils spiralförmige Staubhüllen. Die äußeren Hüllen sind dunkelrot, innen sind die Hüllen gelb-orangefarben. Ihre Regelmäßigkeit ist sehr auffällig.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, JWST; Forschung: Y. Han (Caltech), R. White (Macquarie U.); Bildbearbeitung: A. Pagan (STScI)

Wie entstand diese ungewöhnliche Skulptur mitten im Raum? Durch Sterne. Das seltsame System aus Wirbeln und Hüllen ist als Apep bekannt. Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA beobachtete das System im Jahr 2024 beispiellos genau im Infrarotlicht.

Die Beobachtungen deuten an, dass die ungewöhnliche Form von zwei massereichen Wolf-Rayet-Sternen stammt. Diese umkreisen sich alle 190 Jahre. Bei jeder Annäherung stoßen sie eine neue Hülle aus Staub und Gas aus. Die Löcher in den Hüllen entstehen vermutlich durch einen dritten Stern, der sie umkreist.

Dieser stellare Staubtanz dauert wahrscheinlich noch Hunderttausende Jahre. Er endet wohl erst, wenn einer der massereichen Sterne den Kernbrennstoff in seinem Inneren verbraucht hat. Dann explodiert er als Supernova. Das kann es auch zu einem Ausbruch an Gammastrahlen führen.

Knobelspiel: Astronomie-Puzzle des Tages

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