Originalveröffentlichung am 20.11.2023 zu finden unter: https://webbtelescope.org/news/news-releases
Zusammenfassung: Das Spiel von Dunkelheit und Licht im überfüllten Kern unserer Galaxis wird wie nie zuvor gezeigt
Ein helles Feld aus Gas zieht sich um den Rand einer dunklen, dichten Wolke, aus der junge Sterne hervorbrechen, um ihren Platz im Universum einzunehmen. Sie gesellen sich in dieser Szene zu schätzungsweise 500.000 anderen Sternen unterschiedlichen Alters, unterschiedlicher Größe und Farbe. Es ist das Zentrum unserer Milchstraße, ein Stadtzentrum zur Hauptverkehrszeit, das die ruhige Ecke unseres Sonnensystems im Vergleich dazu zu einem Außenposten an der Grenze macht. Entdecken Sie die neuen Merkmale – und Geheimnisse – die das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA mit seiner beispiellosen Infrarotansicht in der chaotischen Region aufgedeckt hat, und was dies für die Astronomie bedeutet.
Das neueste Bild des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA zeigt einen Teil des dichten Zentrums unserer Galaxis in noch nie dagewesener Detailtreue, darunter noch nie gesehene Merkmale, die die Astronomen bisher nicht erklären konnten. Die Sternentstehungsregion mit dem Namen Sagittarius C (Sgr C) ist ungefähr 300 Lichtjahre vom zentralen supermassereichen Schwarzen Loch der Milchstraße, Sagittarius A*, entfernt.
“Es gab über diese Region noch nie Infrarotdaten mit der Auflösung und Empfindlichkeit, die wir mit Webb erhalten, so daß wir viele Merkmale hier zum ersten Mal sehen”, sagte der Projektleiter des Beobachtungsteams, Samuel Crowe, ein Student an der University of Virginia in Charlottesville. “Webb enthüllt eine unglaubliche Menge an Details, die es uns ermöglichen, die Sternentstehung in dieser Art von Umgebung auf eine Weise zu studieren, die vorher nicht möglich war.”
“Das galaktische Zentrum ist die extremste Umgebung in unserer Galaxis, in der die derzeitigen Theorien zur Sternent-stehung am härtesten auf die Probe gestellt werden können”, fügte Professor Jonathan Tan, einer von Crowe’s Betreuern an der University of Virginia, hinzu.
Unter den schätzungsweise 500.000 Sternen auf dem Bild befindet sich ein Haufen von Protosternen – Sterne, die noch im Entstehen begriffen sind und an Masse gewinnen – und Ausströmungen erzeugen, die wie ein Lagerfeuer inmitten einer Infrarot-dunklen Wolke leuchten. Im Zentrum dieses jungen Haufens befindet sich ein bereits bekannter, massereicher Protostern, der mehr als 30 Mal so schwer ist wie unsere Sonne. Die Wolke, aus der die Protosterne hervortreten, ist so dicht, daß das Licht der dahinter liegenden Sterne Webb nicht erreichen kann, was sie weniger dicht erscheinen läßt, obwohl es sich in Wirklichkeit um einen der am dichtesten gepackten Bereiche des Bildes handelt. Kleinere Infrarot-dunkle Wolken sind auf dem Bild verteilt und sehen wie Löcher im Sternenfeld aus. Dort bilden sich die zukünftigen Sterne.
Webb’s NIRCam-Instrument (Nahinfrarotkamera) hat auch eine großflächige Emission von ionisiertem Wasserstoff aufge-zeichnet, die die untere Seite der Dunkelwolke umgibt und auf dem Bild cyanfarben dargestellt ist. Normalerweise, so Crowe, ist dies das Ergebnis energiereicher Photonen, die von jungen, massereichen Sternen ab werden, aber die große Ausdehnung der von Webb gezeigten Region ist eine Überraschung, die weitere Untersuchungen erfordert. Ein weiteres Merkmal der Region, das Crowe weiter untersuchen will, sind die nadelartigen Strukturen im ionisierten Wasserstoff, die chaotisch in viele Richtungen ausgerichtet zu sein scheinen.
“Das galaktische Zentrum ist ein überfüllter, stürmischer Ort. Dort gibt es turbulente, magnetisierte Gaswolken, aus denen sich Sterne bilden, die dann mit ihren ausströmenden Winden, Jets und Strahlung auf das umgebende Gas einwirken”, sagt Rubén Fedriani, einer der Projektteilnehmer am Instituto Astrofísica de Andalucía in Spanien. “Webb hat uns eine Menge Daten über diese extreme Umgebung geliefert, und wir fangen gerade erst an, sie zu untersuchen.”
Rund 25.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist das galaktische Zentrum nahe genug, um einzelne Sterne mit dem Webb-Teleskop zu untersuchen. So können die Astronomen beispiellose Informationen darüber sammeln, wie Sterne entstehen und wie dieser Prozess von der kosmischen Umgebung abhängt, insbesondere im Vergleich zu anderen Regionen der Galaxis. Entstehen zum Beispiel im Zentrum der Milchstraße massereichere Sterne als an den Rändern ihrer Spiralarme?
“Das Bild von Webb ist atemberaubend, und die wissenschaftlichen Erkenntnisse, die wir daraus ziehen werden, sind sogar noch besser”, sagte Crowe. “Massereiche Sterne sind Fabriken, die in ihrem Kern schwere Elemente produzieren. Sie besser zu verstehen, bedeutet, die Entstehungsgeschichte eines Großteils des Universums zu verstehen.
Das James-Webb-Weltraumteleskop ist das weltweit führende Observatorium für Weltraumforschung. Webb wird Rätsel in unserem Sonnensystem lösen, einen Blick auf ferne Welten um andere Sterne werfen und die geheimnisvollen Strukturen und Ursprünge unseres Universums und unseren Platz darin erforschen. Webb ist ein internationales Programm unter der Leitung der NASA und ihrer Partner ESA (Europäische Weltraumorganisation) und CSA (Kanadische Weltraum-organisation).
Sagittarius C (NIRCam Ansicht)
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Sagittarius C
- Rektaszension: 17:44:40.30
- Deklination: -29:28:14.93
- Sternbild: Sagittarius
- Entfernung: 26.000 Lichtjahre
- Abmessung: Das Bild hat einen Durchmesser von etwa 2,9 Bogenminuten (22 Lichtjahre)
- Daten
- Instrument: NIRCam
- Filter: F162M, F360M, F405N, F470N
- Bild
- Farbinformation: Diese Bilder sind ein Komposit aus Einzelbelichtungen, die vom James-Webb-Weltraumteleskop mit dem NIRCam-Instrument aufgenommen wurden. Es wurden mehrere Filter verwendet, um bestimmte Wellenlängen-bereiche zu erfassen. Die Farbe ergibt sich aus der Zuweisung verschiedener Farbtöne (Farben) zu jedem mono-chromatischen (Graustufen-) Bild, das einem einzelnen Filter zugeordnet ist. In diesem Fall sind die zugewiesenen Farben:
- Blau: F162M Cyan: F405N Orange: F360M Rot: F470N
Über das Bild: Die Gesamtansicht des NIRCam-Instruments (Nahinfrarotkamera) des James-Webb-Weltraumteleskops zeigt einen 50 Lichtjahre breiten Teil des dichten Zentrums der Milchstraße. Auf diesem Bild der Region Sagittarius C (Sgr C) leuchten schätzungsweise 500.000 Sterne zusammen mit einigen noch nicht identifizierten Merkmalen.
Ein ausgedehnter Bereich ionisierten Wasserstoffs, der in Cyan dargestellt ist, wickelt sich um eine Infrarot-dunkle Wolke, die so dicht ist, daß sie das Licht von fernen Sternen dahinter blockiert. Die verblüffenden nadelartigen Strukturen in der Strahlung von ionisiertem Wasserstoff weisen keine einheitliche Ausrichtung auf. Die Forscher heben die überraschende Ausdehnung der ionisierten Region hervor, die etwa 25 Lichtjahre umfaßt.
Ein Haufen Protosterne – Sterne, die sich noch in der Entstehungsphase befinden und an Masse gewinnen – produzieren Ausströmungen, die wie ein Lagerfeuer an der Basis der großen, im Infrarot dunklen Wolke glühen. Dies deutet darauf hin, daß sie aus dem schützenden Kokon der Wolke heraustreten und sich bald in die Reihe der reiferen Sterne um sie herum einreihen werden. Kleinere Infrarot-dunkle Wolken liegen in der Szene verstreut und wirken wie Löcher im Sternenfeld.
Die Forscher sagen, dass sie erst begonnen haben, sich mit der Fülle an hochauflösenden Daten zu befassen, die Webb über diese Region geliefert hat, und daß viele Merkmale einer detaillierten Untersuchung bedürfen. Dazu gehören die rosafarbenen Wolken auf der rechten Seite des Bildes, die noch nie so detailliert gesehen wurden.
Sagittarius C (NIRCam Ansicht – beschriftet)
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Sagittarius C
- Rektaszension: 17:44:40.30
- Deklination: -29:28:14.93
- Sternbild: Sagittarius
- Entfernung: 26.000 Lichtjahre
- Abmessung: Das Bild hat einen Durchmesser von etwa 2,9 Bogenminuten (22 Lichtjahre)
- Daten
- Instrument: NIRCam
- Filter: F162M, F360M, F405N, F470N
- Bild
- Farbinformation: Diese Bilder sind ein Komposit aus Einzelbelichtungen, die vom James-Webb-Weltraumteleskop mit dem NIRCam-Instrument aufgenommen wurden. Es wurden mehrere Filter verwendet, um bestimmte Wellenlängen-bereiche zu erfassen. Die Farbe ergibt sich aus der Zuweisung verschiedener Farbtöne (Farben) zu jedem mono-chromatischen (Graustufen-) Bild, das einem einzelnen Filter zugeordnet ist. In diesem Fall sind die zugewiesenen Farben:
- Blau: F162M Cyan: F405N Orange: F360M Rot: F470N
Über das Bild: Ungefähre Umrisse helfen, die Merkmale in der Region Sagittarius C (Sgr C) zu definieren. Astronomen untersuchen Daten von NASA’s James-Webb-Weltraumteleskop, um die Beziehung zwischen diesen Merkmalen sowie andere Einflüsse im chaotischen Galaxienzentrum zu verstehen.
Sagittarius C (NIRCam Kompass-Ansicht)
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Sagittarius C
- Rektaszension: 17:44:40.30
- Deklination: -29:28:14.93
- Sternbild: Sagittarius
- Entfernung: 26.000 Lichtjahre
- Abmessung: Das Bild hat einen Durchmesser von etwa 2,9 Bogenminuten (22 Lichtjahre)
- Daten
- Instrument: NIRCam
- Filter: F162M, F360M, F405N, F470N
- Bild
- Farbinformation: Diese Bilder sind ein Komposit aus Einzelbelichtungen, die vom James-Webb-Weltraumteleskop mit dem NIRCam-Instrument aufgenommen wurden. Es wurden mehrere Filter verwendet, um bestimmte Wellenlängen-bereiche zu erfassen. Die Farbe ergibt sich aus der Zuweisung verschiedener Farbtöne (Farben) zu jedem mono-chromatischen (Graustufen-) Bild, das einem einzelnen Filter zugeordnet ist. In diesem Fall sind die zugewiesenen Farben:
- Blau: F162M Cyan: F405N Orange: F360M Rot: F470N
Über das Bild: Dieses Bild von Sagittarius C (Sgr), aufgenommen von Webb’s Nahinfrarotkamera (NIRCam), zeigt Kompasspfeile, einen Maßstabsbalken und einen Farbschlüssel zur Orientierung.
Die Kompasspfeile nach Norden und Osten zeigen die Ausrichtung des Bildes am Himmel an. Beachten Sie, daß die Beziehung zwischen Norden und Osten am Himmel (von unten gesehen) im Vergleich zu den Richtungspfeilen auf einer Karte des Bodens (von oben gesehen) umgekehrt ist.
Der Maßstabsbalken ist in Lichtjahren angegeben, was der Entfernung entspricht, die das Licht in einem Erdjahr zurück-legt. (Licht benötigt 3 Jahre, um eine Strecke zurückzulegen, die der Länge des Maßstabsbalkens entspricht). Ein Lichtjahr sind circa 9,46 Billionen Kilometer. Das in diesem Bild gezeigte Sichtfeld ist ungefähr 50 Lichtjahre lang.
Dieses Bild zeigt unsichtbare Nahinfrarot-Wellenlängen, die in Farben des sichtbaren Lichts umgewandelt wurden. Der Farbschlüssel gibt an, welche NIRCam-Filter bei der Erfassung des Lichts verwendet wurden. Die Farbe jedes Filter-namens ist die Farbe des sichtbaren Lichts, die verwendet wird, um das infrarote Licht darzustellen, das durch diesen Filter gelangt.
