Webb zeigt das Verborgene in Orion

Das Zentrum des Orionnebels ist im Infrarotlicht zu sehen, aufgenommen vom James-Webb-Weltraumteleskop. In der Mitte ist der Trapezsternhaufen. Das Hauptbild wurde im nahen Infrarotlicht, das Rollover-Bild im mittleren Infrarotlicht aufgenommen. Information im Text.

Bildcredit und Lizenz: NASA, ESA, CSA, JWST; Bearbeitung: M. McCaughrean und S. Pearson

Im großen Nebel in Orion sind Sterne verborgen. Mit bloßem Auge sieht man im sichtbaren Licht im Sternbild Orion einen kleinen, verschwommenen Fleck. Doch dieses Bild wurde mit dem Weltraumteleskop James Webb in einer repräsentativen Farbkomposition aus rotem und sehr nahem Infrarotlicht aufgenommen. Es bestätigt mit eindrucksvollen Details, dass der Orionnebel eine turbulente Umgebung mit jungen Sternen, heißem Gas und dunklem Staub ist.

Das überlagerte Bild zeigt denselben Bildausschnitt in repräsentativen Farben tiefer im Nahinfrarot. Die Energie für einen Großteil des Orionnebels (M42) liefert das Trapez, das ist ein Haufen heller Sterne mitten im Nebel. Das diffuse, faserartige Leuchten um die hellen Sterne ist großteils erwärmter interstellarer Staub.

Wenn man diese Bilder genau untersucht, zeigt sich eine unerwartet große Zahl an binären Objekten mit Jupitermasse (JUpiter-Mass Binary Objects, JuMBOs). Diese könnten Hinweise zur Entstehung von Sternen liefern. Der ganze Wolkenkomplex des Orionnebels, zu dem auch der Pferdekopfnebel zählt, wird in den nächsten Millionen Jahren langsam zerstreut.

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Frühere und künftige Sterne in Andromeda

Das Bild zeigt M31, die Andromedagalaxie, sowohl im infraroten Licht, das orange gefärbt ist, als auch im sichtbaren Licht, das weiß und blau gefärbt ist.

Bildcredit: NASA, NSF, NOAJ, Hubble, Subaru, Mayall, DSS, Spitzer; Bearbeitung und Bidrechte: Robert Gendler und Russell Croman

Dieses Bild von Andromeda zeigt nicht nur, wo jetzt Sterne sind, sondern auch, wo einmal Sterne sein werden. Die große Andromedagalaxie (M31) ist eine Spiralgalaxie. Sie ist etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Dieses Komposit entstand aus Bilddaten von Observatorien auf der Erde und im Weltraum, die Wellenlängen liegen im sichtbaren Licht und außerhalb davon.

Das sichtbare Licht zeigt, wo sich in M31 jetzt Sterne befinden. Sie sind in weißen und blauen Farbtönen dargestellt. Aufgenommen wurden sie mit den Teleskopen Hubble, Subaru und Mayall. Das infrarote Licht zeigt, wo bald die künftigen Sterne von M31 entstehen. Sie sind in orangefarbenen Tönen dargestellt und wurden mit dem NASA-Weltraumteleskop Spitzer aufgenommen.

Im Infrarotlicht erkennt man gewaltige Staubbahnen. Sie werden von den Sternen in den Spiralarmen der Andromedagalaxie erwärmt. Dieser Staub markiert die großen Mengen an interstellarem Gas in der Galaxie. Es ist das Rohmaterial für künftige Sternbildung.

Die neuen Sterne entstehen wahrscheinlich in den nächsten hundert Millionen Jahren. Das ist lange bevor Andromeda mit unserer Milchstraße verschmilzt. Das passiert in etwa 5 Milliarden Jahren.

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Edwin Hubble entdeckt das Universum

In der Mitte einer alten Fotoplatte ist ein schwarzer, unscharfer Fleck, es ist eine negative Abbildung der Andromeda-Galaxie, rechts oben ist mit roter Tinte "VAR!" notiert.

Bildcredit und Bildrechte: Dank an das Carnegie-Institut für Wissenschaft

Wie groß ist unser Universum? Diese und andere Fragen wurden 1920 von zwei führenden Astronomen erörtert. Diese Diskussion ist heute als die Große Debatte der Astronomie bekannt. Viele Astronominnen und Astronomen vermuteten damals, unsere Milchstraße wäre das ganze Universum. Andere wiederum meinten, unsere Galaxie wäre nur eine von vielen.

Bei der Shapley-Curtis-Debatte wurde jedes Argument ausführlich erörtert, doch es kam zu keinem Konsens. Die Antwort kam mehr als drei Jahre später, als die Veränderung eines einzelnen Punktes im Andromedanebel beobachtet wurde. Hier ist die Original-Glasplatte der Entdeckung digital abgebildet.

Als Edwin Hubble Bilder verglich, bemerkte er, dass sich dieser Punkt veränderte, und am 6. Oktober 1923 schrieb er „VAR!“ auf die Platte. Die beste Erklärung war nach Hubbles Wissensstand, dass der Punkt einen sehr weit entfernten veränderlichen Stern darstellte. Somit war M31 tatsächlich die Andromeda-Galaxie – vielleicht ähnlich aufgebaut wie unsere Galaxis.

Dieses Bild wurde heute vor 100 Jahren kommentiert. Es ist zwar nicht hübsch, doch der veränderliche Punkt öffnete ein Fenster, durch das die Menschheit erstmals wissend in einen überraschend riesigen Kosmos blickte.

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Die tiefe Lagune

Das Bild zeigt die turbulenten Staubwolken im Inneren des Lagunennebels in Violett. In der Mitte ist ein heller Fleck in Form einer Sanduhr.

Bildcredit und Bildrechte: Josep Drudis, Christian Sasse

Die turbulenten kosmischen Tiefen des Lagunennebels sind voller dunkler Staubwolken und Grate aus leuchtendem interstellarem Gas. Die helle Sternbildungsregion ist auch als M8 bekannt. Sie ist etwa 5000 Lichtjahre entfernt und immer noch ein beliebter Halt bei Teleskopreisen im Sternbild Schütze, wo das Zentrum unserer Milchstraße liegt.

Die Ansicht ist geprägt von der verräterischen roten Emission, die entsteht, wenn sich abgestreifte Elektronen mit ionisierten Wasserstoffatomen vereinen. Die detailreiche Teleskopansicht vom Zentrum der Lagune ist etwa 40 Lichtjahre breit. Die helle Sanduhrform nahe der Bildmitte ist Gas, das von der energiereichen Strahlung und extremen Sternwinden eines massereichen jungen Sterns ionisiert und geformt wurde.

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Sternfabrik Messier 17

Mitten im Bild leuchtet ein roter, verwirbelter Nebel mit dunklen Strukturen, mit einem hellblauen Bereich in der Mitte.

Bildcredit und Bildrechte: Kim Quick, Terry Hancock und Tom Masterson (Observatorium Großer Tafelberg)

Die Sternfabrik Messier 17 wurde von Sternwinden und Strahlung geformt. Sie liegt etwa 5500 Lichtjahre entfernt im nebelreichen Sternbild Schütze. In dieser Entfernung umfasst das 1/3 Grad breite Sichtfeld mehr als 30 Lichtjahre.

Das zusammengesetzte scharfe Farbbild betont blasse Details der Gas- und Staubwolken vor einem Hintergrund aus Sternen der zentralen Milchstraße. Aus dem Vorrat an kosmischen Gas- und Staubwolken in M17 sind heiße, massereiche Sterne entstanden. Deren Sternenwinde und ihr energiereiches Licht trugen das übrig gebliebene interstellare Material langsam ab. So entstanden die höhlenartige Erscheinung und die gewellten Formen.

M17 ist auch als Omeganebel oder Schwanennebel bekannt.

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Der große Kugelsternhaufen im Herkules

Mitten im Bild ist einer der größten Kugelsternhaufen am Himmel im Sternbild Herkules, der von Charles Messier als M13 katalogisiert wurde.

Bildcredit und Bildrechte: Serge Brunier, Jean-François Bax, David Vernet OCA/C2PU

1716 notierte der englische Astronom Edmond Halley: „Dies ist nur ein kleiner Fleck, doch er zeigt sich dem bloßen Auge, wenn der Himmel heiter und der Mond abwesend ist.“ Heute kennt man M13 weniger bescheiden als den großen Kugelsternhaufen in Herkules, er ist einer der hellsten Kugelsternhaufen am Nordhimmel.

Scharfe Teleskopansichten wie diese zeigen Hunderttausene Sterne des spektakulären Haufens. Er ist 25.000 Lichtjahre entfernt. Die Haufensterne drängen sich in eine Region mit einem Durchmesser von 150 Lichtjahren.

Zum Kern des Haufens hin finden bis zu 100 Sterne in einem Würfel mit nur drei Lichtjahren Seitenlänge Platz. Zum Vergleich: Der sonnennächste Stern ist mehr als vier Lichtjahre entfernt. Die bemerkenswerte Helligkeitsbandbreite im Bild zeigt Sterne bis in den dichten Kern des Haufens hinein.

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Webb zeigt die ungewöhnliche Spiralgalaxie M66

Eine Galaxie füllt das ganze Bild, wir sehen sie schräg von oben. Links ist das helle Zentrum, rechts verläuft ein langer Spiralarm.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, JWST; Bearbeitung: Brian Tomlinson

Warum ist die Spiralgalaxie M66 nicht symmetrisch? Normalerweise kreisen Gas, Staub und neu entstandene Sterne in Dichtewellen um das Zentrum einer Spiralgalaxie und bilden eine fast symmetrische Galaxie. Die Spiralarme von M66 weichen ab und ihr Kern ist offensichtlich verschoben. Wahrscheinlich geschah das bei früheren engen Begegnungen mit den nahen Nachbargalaxien M65 und NGC 3628 und durch den gravitationsbedingten Zug der Gezeiten.

Die Galaxie wurde mit dem Weltraumteleskop James Webb in Infrotlicht aufgenommen. Sie ist etwa 100.000 Lichtjahre groß, 35 Millionen Lichtjahre entfernt und die größte Galaxie in einer Gruppe, die als Leo-Triplett bezeichnet wird. Wie in vielen Spiralgalaxien sind die langen, komplexen Staubbahnen von M66 sichtlich mit hellen Sternen und intergalaktischem Staub in den Spiralarmen verwoben.

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Der Meteor und die Galaxie

Ein Meteor blitzt diagonal durchs Bild und verfehlt knapp die Andromedagalaxie. Die Meteorspur ist farbig und zieht Schlieren.

Bildcredit und Bildrechte: Jose Pedrero

Es kam aus den Tiefen des Alls. Es – in diesem Fall ein sandkorngroßes Stück eines Kometenkerns – wurde wahrscheinlich vor vielen Jahren vom Kometen Swift-Tuttle, der um die Sonne kreist, abgestoßen, kreiste dann aber allein weiter um sie Sonne. Als die Erde diese Bahn kreuzte, traf das Kometenteilchen auf die Atmosphäre unseres Planeten und leuchtete als Meteor auf. Als dieser Meteor zerfiel, wurden Gase freigesetzt, die in den Farben ihrer Bestandteile aufleuchteten.

Dieses Bild wurde letzte Woche im spanischen Kastilien-La Mancha in der Hauptnacht des Perseïden-Meteoritenschauers fotografiert. Die malerische Meteorspur erschien zufällig auf dem einzigen von 50 Einzelbildern, das auch die Andromedagalaxie zeigt. Die Sterne im Bild sind viel weiter entfernt als der Meteor. Doch im Vergleich zu den Sternen ist die Andromedagalaxie M31 noch viel weiter entfernt.

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