NASA’s Webb fängt einen himmlischen Blick von NGC 346 ein

James Webb Space Telescope

Originalveröffentlichung am 10.10.2023 zu finden unter: https://webbtelescope.org/news/news-releases

Zusammenfassung: Staub- und Gasfäden schmücken dieses Sternentstehungsgebiet auf einer neuen Infrarotaufnahme mit MIRI

In einer benachbarten Zwerggalaxie, bekannt als Kleine Magellansche Wolke (SMC), liegt eine spektakuläre Region an Sternentstehung – NGC 346, die hier abgebildet ist. Als hellste und größte Sternentstehungsregion in der SMC wurde sie von einer Vielzahl an Teleskopen intensiv untersucht. Das Hubble-Weltraumteleskop der NASA zeigte eine Ansicht im sichtbaren Licht, die mit Tausenden von Sternen gefüllt war. Vor kurzem bot NASA’s James-Webb-Weltraumteleskop einen Blick im nahen Infrarot, der sowohl kühlen als auch warmen Staub zeigt. Jetzt hat das James-Webb-Weltraumteleskop seinen Blick im mittleren Infrarot auf NGC 346 gerichtet und enthüllt Gas- und Staubbänder, die mit hellen Flecken junger Protosterne durchsetzt sind.

Eine der größten Stärken des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA ist seine Fähigkeit, Astronomen detaillierte Ein-blicke in Gebiete zu gewähren, in denen neue Sterne geboren werden. Das jüngste Beispiel, das hier in einem neuen Bild von Webb’s Mid-Infrared Instrument (MIRI) gezeigt wird, ist NGC 346 – die hellste und größte Sternentstehungsregion in der SMC.

Die Kleine Magellansche Wolke ist eine Satellitengalaxie der Milchstraße, die mit bloßem Auge im südlichen Sternbild Tucana sichtbar ist. Diese kleine Begleitgalaxie ist urtümlicher als die Milchstraße, da sie im Vergleich zu unserer eigenen Galaxis weniger schwere Elemente enthält, die in den Sternen durch Kernfusion und Supernovaexplosionen gebildet werden.

Da kosmischer Staub aus schweren Elementen wie Silizium und Sauerstoff besteht, erwarteten die Wissenschaftler, daß in der SMC keine nennenswerten Mengen an Staub vorhanden sind. Das neue MIRI-Bild sowie ein früheres Bild von NGC 346, das im Januar von Webb’s Nahinfrarotkamera veröffentlicht wurde, zeigen jedoch reichlich Staub in dieser Region.

In diesem repräsentativen Farbbild zeichnen blaue Ranken die Emission von Material nach, das staubige Silikate und rußige chemische Moleküle enthält, die als polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (englisch PAHs für polycyclic aromatic hydrocarbons) bekannt sind. Die diffusere rote Strahlung stammt von warmem Staub, der von den hellsten und massereichsten Sternen im Herzen der Region erhitzt wird. Ein Bogen in der Mitte links ist möglicherweise eine Reflexion des Lichts des Sterns in der Nähe des Bogenzentrums. (Ähnliche, lichtschwächere Bögen erscheinen in Verbindung mit den Sternen unten links und oben rechts). Schließlich markieren helle Flecken und Filamente Gebiete mit einer großen Anzahl von Protosternen. Das Forscherteam suchte nach den rötesten Sternen und fand 1.001 punktförmige Lichtquellen, die meisten von ihnen junge Sterne, die noch in ihren staubigen Kokons eingebettet sind.

Durch die Kombination von Webb-Daten im nahen und mittleren Infrarot sind die Astronomen in der Lage, eine umfas-sendere Bestandsaufnahme der Sterne und Protosterne in dieser dynamischen Region vorzunehmen. Die Ergebnisse haben Auswirkungen auf unser Verständnis von Galaxien, die vor Milliarden von Jahren existierten, während einer Ära im Universum, die als “kosmischer Mittag” bekannt ist, als die Sternentstehung ihren Höhepunkt erreichte und die Konzentrationen schwerer Elemente niedriger waren, wie in der SMC zu sehen.

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 Weltraumorganisa-tion).

NGC 346 (MIRI Ansicht)

Ansicht: NASA, ESA, CSA, STScI, Nolan Habel (NASA-JPL)
Bildbearbeitung: Patrick Kavanagh (Maynooth University)
  • Fast Facts
  • Objekt
  • Objektname(n): NGC 346
  • Objektbeschreibung: Haufen und Nebel in der Kleinen Magellanschen Wolke
  • Rektaszension: 00:59:04.95
  • Deklination: -72:10:09.15
  • Sternbild: Tucana
  • Entfernung: 200.000 Lichtjahre entfernt (61.300 Parsecs)
  • Abmessung: Dieses Bild hat einen Durchmesser von ungefähr 3,4 Bogenminuten (200 Lichtjahre)
  • Daten
  • Instrument: MIRI
  • Filter: F770W, F1000W, F1130W, F1500W, F2100W
  • Bild
  • Farbinformation: Diese Bilder sind ein Komposit aus Einzelbelichtungen, die vom James-Webb-Weltraumteleskop mit dem MIRI-Instrument aufgenommen wurden. Es wurden mehrere Filter verwendet, um einen breiten 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:
  • Rot: F2100W Gelb: F1500W Grün: F1130W Cyan: F1000W Blau: F770W

Über das Bild: Dieses neue Infrarotbild von NGC 346, das vom Mid-Infrared Instrument (MIRI) des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA stammt, zeichnet die Strahlung von kühlem Gas und Staub nach. Das Blau dieses Bildes steht für Silikate und rußige chemische Moleküle, die als polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (englisch PAHs für polycyclic aromatic hydrocarbons) bekannt sind. Die diffusere rote Emission stammt von warmem Staub, der von den hellsten und massereichsten Sternen im Herzen der Region erhitzt wird. Helle Flecken und Filamente markieren Gebiete mit einer großen Zahl an Protosternen. Dieses Bild enthält Licht von 7,7 Mikrometer in Blau, 10 Mikrometer in Cyan, 11,3 Mikrometer in Grün, 15 Mikrometer in Gelb und 21 Mikrometer in Rot (Filter 770W, 1000W, 1130W, 1500W bzw. 2100W).

NGC 346 (MIRI Kompass-Ansicht)

Ansicht: NASA, ESA, CSA, STScI, Nolan Habel (NASA-JPL)
Bildbearbeitung: Patrick Kavanagh (Maynooth University)
  • Fast Facts
  • Objekt
  • Objektname(n): NGC 346
  • Objektbeschreibung: Haufen und Nebel in der Kleinen Magellanschen Wolke
  • Rektaszension: 00:59:04.95
  • Deklination: -72:10:09.15
  • Sternbild: Tucana
  • Entfernung: 200.000 Lichtjahre entfernt (61.300 Parsecs)
  • Abmessung: Dieses Bild hat einen Durchmesser von ungefähr 3,4 Bogenminuten (200 Lichtjahre)
  • Daten
  • Instrument: MIRI
  • Filter: F770W, F1000W, F1130W, F1500W, F2100W
  • Bild
  • Farbinformation: Diese Bilder sind ein Komposit aus Einzelbelichtungen, die vom James-Webb-Weltraumteleskop mit dem MIRI-Instrument aufgenommen wurden. Es wurden mehrere Filter verwendet, um einen breiten 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:
  • Rot: F2100W Gelb: F1500W Grün: F1130W Cyan: F1000W Blau: F770W

Über das Bild: Dieses Bild von NGC 346, das von Webb’s Mid-Infrared Instrument (MIRI) aufgenommen wurde, 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. (Es dauert 25 Jahre, bis das Licht eine Strecke zurückgelegt hat, die der Länge des Maßstabsbalkens entspricht). Ein Lichtjahr entspricht etwa 9,46 Billionen Kilometer. Das auf diesem Bild gezeigte Sichtfeld hat einen Durchmesser von circa 150 Lichtjahren.

Dieses Bild zeigt unsichtbare Wellenlängen des Lichts im mittleren Infrarot, die in Farben des sichtbaren Lichts umge-wandelt wurden. Der Farbschlüssel zeigt, welche MIRI-Filter bei der Erfassung des Lichts verwendet wurden. Die Farbe jedes Filternamens ist die Farbe des sichtbaren Lichts, die verwendet wird, um das infrarote Licht darzustellen, das durch diesen Filter fällt.

NGC 346: Überblendung

Visualisierung: NASA, ESA, CSA, Alyssa Pagan (STScI)

Dieses Video vergleicht Bilder des Sternentstehungsgebiets NGC 346, die im sichtbaren Licht mit dem ACS-Instrument des Hubble-Weltraumteleskops, im nahen Infrarot mit Webb’s NIRCam-Instrument und im mittleren Infrarot mit Webb’s MIRI-Instrument aufgenommen wurden.

Das Hubble-Bild im sichtbaren Licht ist mit Tausenden von Sternen sowie mit blau gefärbten Vorhängen aus Wasserstoff- und Sauerstoffgas gefüllt. Im Nahinfrarotbild von Webb repräsentiert Rosa energiereichen Wasserstoff, während Orange für dichten, molekularen Wasserstoff steht. Das Bild von Webb im mittleren Infrarot zeigt helle Flecken von Sternent-stehung, diffuse rosa Strahlung von warmem Staub sowie blaue Filamente von staubigem und rußigem Material.