Schlagwort: Webb

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Die Zigarrengalaxie von Hubble und Webb

Links ist ein Bild der ungewöhnlichen Galaxie M82 zu sehen. Ein quadratischer Bildausschnitt ist rechts auf einem JWST-Bild vergrößert dargestellt. Von der Ebene der Spiralgalaxie gehen viele rot leuchtende Fasern aus.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, Alberto Bolatto (UMD)

Irgendetwas Seltsames ist mit dieser Galaxie passiert, aber was? Die als Zigarrengalaxie bekannte und als M82 katalogisierte Galaxie wirft rot leuchtendes Gas und Staub aus ihrem Zentrum aus.

Obwohl diese Starburst-Galaxie sicherlich durch einen kürzlichen Vorbeiflug an ihrer Nachbargalaxie, der großen Spiralgalaxie M81, aufgewühlt wurde, erklärt dies nicht vollständig die Quelle des rot leuchtenden, nach außen expandierenden Gases und Staubs. Es gibt Hinweise darauf, dass dieses Material durch die kombinierten Teilchenwinde vieler Sterne nach außen getrieben wird, die zusammen einen galaktischen Superwind bilden.

Die hier gezeigten Bilder zeigen links eine Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops im sichtbaren Licht und rechts eine Aufnahme des James-Webb-Weltraumteleskops von der zentralen Region im Infrarotlicht. Eine detaillierte Betrachtung des neuen Webb-Bildes zeigt überraschenderweise, dass dieser rot leuchtende Staub mit heißem Plasma verbunden ist. Die Erforschung der Natur dieser seltsamen nahen Galaxie wird sicherlich weitergehen.

Bildmaterial zur Finsternis: Interessante Einreichungen an APOD

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NGC 1566: Eine Spiralgalaxie von Webb und Hubble

Die Spiralgalaxie NGC 1566 ist mit einem Hubble-Bild, das hauptsächlich im sichtbaren Licht aufgenommen wurde, links oben und einem Webb-Bild, das hauptsächlich im infraroten Licht aufgenommen wurde, rechts unten dargestellt. Ein Rollover-Bild zeigt dieselbe Galaxie mit den umgekehrten Teilen von Webb und Hubble.

Bildcredit und Bildrechte: NASA, ESA, CSA, STScI, J. Lee (STScI), T. Williams (Oxford), R. Chandar (UToledo), D. Calzetti (UMass), PHANGS-Team

Was ist an dieser Galaxie anders? Sehr wenig, so dass die Spanischer-Tänzer-Galaxie, NGC 1566 als typische Spiralgalaxie sehr photogen am Himmel hängt.

Wohl aber gibt es eine Besonderheit in diesem speziellen Bild dieser Galaxie, da es sich um eine diagonale Kombination von zwei Fotos handelt: eines vom Hubble Weltraumteleskop oben links und eines vom James Webb-Weltraumteleskop unten rechts.

Das Hubble-Bild wurde im Ultraviolett-Strahlung aufgenommen, betont die hellen blauen Sterne und dunklen Staub entlang der imposanten Spiralarme der Galaxie. Dem steht das Webb-Bild gegenüber, das im infraroten Licht aufgenommen wurde. Es zeigt, wo der selbe Staub, der bei Hubble dunkel erscheint, mehr Licht abstrahlt, als er aufnimmt.

Im Überblendbild werden die anderen zwei Hälften des Bildes enthüllt. Wenn man die Bilder abwechselnd anzeigt („Blink-Vergleich“), fällt auf, welche Sterne besonders heiß sind, weil diese im UV besonders hell leuchten. Zudem fällt der Unterschied zwischen dem scheinbar leeren Raum und dem infrarot glühenden Staub ins Auge.

Fotogelegenheit: Mach mit beim NASA-Astrofoto–Wettbewerb

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Webb zeigt den Sternhaufen IC 348

Ein stark gefaserter, lila leuchtender Nebel umgibt zahlreiche helle Sterne mit Zacken.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI und K. Luhman (Penn State U.) und C. Alves de Oliveira (ESA)

Manchmal sind genau die Sterne am interessantesten, die am schwierigsten zu beobachten sind. IC 348 ist ein junger Sternhaufen. Er beleuchtet den faserartigen Staub in seiner Umgebung. Das Bild stammt vom Weltraumteleskop Webb und wurde kürzlich veröffentlicht. Der strähnige Staub schimmert rosig. Im sichtbaren Licht reflektiert er hauptsächlich blaues Licht. Das verleiht dem umliegenden Material den typischen blauen Schimmer eines Reflexionsnebels.

Neben hellen Sternen entdeckte man in IC 348 auch mehrere kalte Objekte. Man sieht sie hier, weil sie in Infrarot hell sind. Sie sind vermutlich Braune Zwerge mit wenig Masse. Ein Indiz dafür ist der Nachweis einer unbekannten Substanz in ihrer Atmosphäre. Wahrscheinlich handelt es sich um einen Kohlenwasserstoff. Diese Substanz fand man zuvor schon in der Atmosphäre des Planeten Saturn. Die Masse dieser Objekte ist wohl ein wenig größer als die von bekannten Planeten, also einige Jupiter-Massen.

Zusammen sind diese Indizien ein Hinweis, dass der junge Sternhaufen etwas Beachtliches enthält: junge Braune Zwerge, die etwa die Masse von Planeten haben, und die nicht um einen Stern kreisen, sondern sich frei bewegen.

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Shakespeare im All

Mitten im Bild ist Uranus auf sehr ungewöhnliche Weise dargestellt, die Ringe leuchten sehr hell. Um ihn herum sind seine Monde angeordnet und mit Namen beschriftet.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI

Voyager 2 war 1986 die erste Raumsonde, die den Eisriesen Uranus aus der Nähe erkundete. Doch dieses neu veröffentlichte Bild bietet einen detaillierten Blick auf diese ferne Welt. Es entstand mit NIRCam (Nahinfrarot-Kamera) am Weltraumteleskop James Webb (JWST). Der gekippte äußere Planet dreht sich etwa alle 17 Stunden um seine Achse. Sein Nordpol liegt derzeit nahe an unserer Sichtlinie. Das bietet uns einen direkten Blick auf seine nördliche Halbkugel und sein schwaches, aber ausgedehntes Ringsystem.

Der Riesenplanet hat 27 bekannte Monde. Davon sind 14 im Bild markiert. Die helleren Monde zeigen die typischen Beugungsmuster des JWST. Diese Welten im äußeren Sonnensystem waren zu Shakespeares Zeiten unbekannt. Doch bis auf zwei sind alle 27 Uranus-Monde nach Figuren aus den Stücken des englischen Barden benannt.

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Supernovaüberrest Cassiopeia A

Mitten im Bild prangt eine runde Struktur aus vielen rosa-lila Fasern, die bei einer gewaltigen Sternexplosion entstanden sind. Die Struktur dehnt sich aus. Über allem liegen nebelartige weiße Dunstwolken.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; D. Milisavljevic (Purdue-Universität), T. Temim (Princeton-Universität), I. De Looze (Universität Gent)

Massereiche Sterne in der Milchstraße haben eine spektakuläre Existenz. Sie kollabieren aus riesigen kosmischen Wolken. Ihre Kernbrennöfen zünden und erzeugen in ihrem Inneren schwere Elemente. Die angereicherte Materie der massereichsten Sterne wird nach ein paar Millionen Jahren in den interstellaren Raum geschleudert. Dann beginnt die Sternbildung von Neuem.

Diese Trümmerwolke mit der Bezeichnung Cassiopeia A dehnt sich aus. Sie ist ein Beispiel für die Schlussphase der Sternentwicklung. Das Licht der Supernovaexplosion, bei der dieser Überrest entstand, war vor etwa 350 Jahren erstmals am Himmel des Planeten Erde zu sehen. Doch das Licht brauchte 11.000 Jahre, um uns zu erreichen.

Dieses scharfe Bild des Weltraumteleskops Webb entstand mit der NIRCam. Es zeigt die Fasern und Knoten im Supernovaüberrest, die immer noch heiß sind. Die weißliche, rauchige äußere Hülle der expandierenden Explosionswelle ist etwa 20 Lichtjahre groß. Der helle Fleck in der Mitte ist ein Neutronenstern. Das ist der unglaublich dichte, kollabierte Überrest eines massereichen Sternkerns.

Webbs detailreiches Bild vom Überrest der Supernova Cassiopeia A zeigt auch Lichtechos von der zerstörerischen Explosion des massereichen Sterns.

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M1: Der unglaubliche expandierende Krebs

Der Krebsnebel M1 wurde vom Weltraumteleskop James Webb abgebildet. Das Rollover-Bild zeigt denselben Krebsnebel, diesmal jedoch vom Weltraumteleskop Hubble. Das Webb-Bild wurde im nahen Infrarot aufgenommen, das Hubble-Bild im sichtbaren Licht.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; Jeff Hester (ASU), Allison Loll (ASU), Tea Temim (Princeton-Universität)

Der Krebsnebel, katalogisiert als M1, ist das erste in Charles Messiers berühmter Liste von Objekten, die nicht Kometen sind. Heute weiß man, dass der Krebsnebel ein Supernovaüberrest ist, eine Gas- und Staubwolke, die sich nach der Explosion eines massereichen Sterns ausdehnt. Die heftige Entstehung des Krebsnebels wurde von Sternforschenden im Jahr 1054 beobachtet.

Der heutige Durchmesser des Nebels beträgt etwa 10 Lichtjahre. Dabei dehnt er sich nach wie vor mit einer Rate von mehr als 1000 Kilometern pro Sekunde aus. Die Ausdehnung kann durch den Vergleich dieser Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops und des James-Webb-Weltraumteleskops beobachtet werden. Die dynamischen, zersplitterten Filamente der Krabbe sind im visuellen Licht in einer Hubble-Aufnahme aus 2005 und im Infrarot in einem Webb-Bild aus 2023 zu sehen. Das kosmische Krustentier befindet sich in etwa 6500 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Taurus (der Stier).

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UHZ1: Ferne Galaxie und Schwarzes Loch

Das Bild ist voller Galaxien, die wie Sterne verteilt sind. In der Mitte leuchtet ein violetter Nebel. Links oben sind zwei Bildeinschübe, die ein Schwarzes Loch zeigen.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/SAO/Ákos Bogdán; Infrarot: NASA/ESA/CSA/STScI; Bildbearbeitung: NASA/CXC/SAO/L. Frattare und K. Arcand

Von dunkler Materie dominiert, ist der massereiche Galaxienhaufen Abell 2744 auch als Pandoras Haufen bekannt. Er befindet sich 3,5 Milliarden Lichtjahre entfernt im Sternbild Bildhauer. Astronomen* haben mithilfe der enormen Masse des Galaxienhaufens als Gravitationslinse den Raum verzerrt und dahinter liegende, noch fernere Objekte vergrößert entdeckt. Darunter befindet sich die Hintergrundgalaxie UHZ1 mit einem bemerkenswerten Rotverschiebungswert von Z=10.1. Damit ist UHZ1 sehr viel weiter entfernt als Abell 2744. Sie befindet sich in einer Entfernung von 13,2 Milliarden Lichtjahren, als unser Universum etwa 3 Prozent seines aktuellen Alters hatte.

UHZ1 wurde in diesem kombinierten Bild gefunden, das sich aus Röntgenstrahlen (lila Töne) vom Weltraumteleskop Chandra und Infrarotlicht vom Weltraumteleskop James Webb zusammensetzt. Die Röntgenemission von UHZ1, die in den Chandra-Daten entdeckt wurde, ist das charakteristische Zeichen eines sich entwickelnden, sehr massereichen Schwarzen Lochs im Zentrum dieser Galaxie mit extrem hoher Rotverschiebung. Das macht das wachsende Schwarze Loch von UHZ1 zum bisher am weitesten entfernten Schwarzen Loch, das in Röntgenstrahlen nachgewiesen wurde, und deutet darauf hin, wie und wann die ersten sehr massereichen Schwarzen Löcher im Universum entstanden sind.

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M1: Der Krebsnebel

Der Krebsnebel M1 wurde vom Weltraumteleskop James Webb abgebildet. Das Rollover-Bild zeigt denselben Krebsnebel, diesmal jedoch vom Weltraumteleskop Hubble. Das Webb-Bild wurde im nahen Infrarot aufgenommen, das Hubble-Bild im sichtbaren Licht.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; Tea Temim (Princeton-Universität)

Der Krebsnebel trägt auch die Katalogbezeichnung M1, das erste Objekt, das Charles Messier in seine berühmte Liste von Himmelsobjekten, die definitiv keine Kometen sind, eingetragen hat.

Heutzutage wissen Astronom*innen, dass der Krebsnebel ein Supernovaüberrest ist, Reste der Todesexplosion eines massereichen Sternes, die im Jahr 1054 von Astronomen beobachtet wurde. Dieses scharfe Bild, das von NIRCam (Near-Infrared Camera) und MIRI (Mid-Infrared Instrument) des James Webb Space Telescope aufgenommen wurde, untersucht im Infrarotlicht das gespenstischen Leuchten und die fragmentierten Stränge der noch immer expandierenden Wolke kosmischer Trümmer.

Eines der exotischten Objekte, das Astronom*innen heutzutage kennen, der Crab-Pulsar (ein Neutronenstern, der sich 30 mal pro Sekunde um seine Achse dreht), ist in der Nähe des Zentrums sichtbar. Wie ein kosmischer Dynamo treibt der kollabierte Überrest des Kern des Sterns die Emissionen des Krebsnebels im gesamten elektromagnetischen Spektrum an.

Der Krebsnebel hat eine Ausdehnung von 12 Lichtjahren und befindet sich im 6.500 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Stier.

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