Originalveröffentlichung am 03.06.2025 zu finden unter: https://webbtelescope.org/news/news-releases
Zusammenfassung: Sternenlicht leuchtet von kultigem Ziel im nahen Infrarot
Die Sombrero-Galaxie hat seit langem als faszinierendes Objekt in der Geschichte der Astronomie ihren Platz. Die erste schriftliche Erwähnung dieser Galaxie stammt aus dem Jahr 1781, also vor nahezu 250 Jahren, von Pierre Méchain, einem französischen Astronomen und Vermesser. Méchain war ein langjähriger Mitarbeiter von Charles Messier, der durch den Messier-Katalog berühmt wurde.
Die Sombrero-Galaxie wurde zwar erst 1921 offiziell in den Messier-Katalog aufgenommen (als Messier 104), doch da sie von der nördlichen Hemisphäre aus mit einem Hinterhofteleskop oder sogar einem Fernglas leicht zu sehen ist, stand sie bei Beobachtern über die Jahre hinweg an der Spitze des Interesses.
Jetzt haben neue Beobachtungen des weltweit führenden Weltraumobservatoriums die Geschichte dieser sagenumwobenen Galaxie erweitert.
Nachdem das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA Ende 2024 ein Bild der kultischen Sombrero-Galaxie im mittleren Infrarotbereich aufgenommen hat, folgt nun eine Beobachtung im nahen Infrarot. Auf dem neuesten Bild ist die riesige Ausbuchtung der Sombrero-Galaxie, die dicht gepackte Gruppe von Sternen im Zentrum der Galaxie, beleuchtet, während der Staub an den äußeren Rändern der Scheibe einen Teil des Sternenlichts blockiert.
Die Untersuchung von Galaxien wie Sombrero bei verschiedenen Wellenlängen, einschließlich des nahen und mittleren Infrarots mit Webb sowie des sichtbaren Lichts mit dem Hubble-Weltraumteleskop der NASA, hilft den Astronomen zu verstehen, wie dieses komplexe System aus Sternen, Staub und Gas entstanden ist und sich entwickelt hat, sowie das Zusammenspiel dieses Materials.
Im Vergleich zum Hubble-Bild mit sichtbarem Licht sieht die Staubscheibe auf dem neuen Nahinfrarot-Bild von Webb’s NIRCam (Near-Infrared Camera) nicht so ausgeprägt aus. Dies liegt daran, daß die längeren, rötlicheren Wellenlängen des von den Sternen ausgesandten Infrarotlichts leichter am Staub vorbeigehen, so daß weniger von diesem Sternenlicht blockiert wird. Auf dem Bild im mittleren Infrarot sehen wir den Staub tatsächlich leuchten.
Die Sombrero-Galaxie befindet sich ungefähr 30 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt am Rande des Virgo-Galaxienclusters und hat eine Masse von circa 800 Milliarden Sonnen. Diese Galaxie befindet sich „in Kantenstellung“ vor uns, das heißt, wir sehen sie von der Seite.
Untersuchungen haben ergeben, daß sich hinter der ungestörten Staubspur und dem beruhigenden Leuchten der Galaxie eine turbulente Vergangenheit verbirgt. Einige Merkwürdigkeiten, die im Laufe der Jahre entdeckt wurden, deuten darauf hin, daß diese Galaxie einst Teil einer heftigen Verschmelzung mit mindestens einer anderen Galaxie war.
Der Sombrero beherbergt etwa 2.000 Kugelsternhaufen, d. h. Ansammlungen von Hunderttausenden alter Sterne, die durch die Schwerkraft zusammengehalten werden. Spektroskopische Untersuchungen haben gezeigt, daß sich die Sterne innerhalb dieser Kugelsternhaufen unerwartet stark voneinander unterscheiden.
Sterne, die etwa zur gleichen Zeit aus dem gleichen Material entstehen, sollten ähnliche chemische „Fingerabdrücke“ haben – zum Beispiel die gleichen Mengen an Elementen wie Sauerstoff oder Neon. Die Kugelsternhaufen dieser Galaxie weisen jedoch deutliche Unterschiede auf. Eine Verschmelzung von verschiedenen Galaxien über Milliarden von Jahren würde diesen Unterschied erklären.
Ein weiteres Indiz, das für diese Verschmelzungstheorie spricht, ist das verzerrte Aussehen der inneren Scheibe der Galaxie.
Obwohl unser Blick als „von der Kante her“ eingestuft wird, sehen wir die Galaxie tatsächlich fast frontal. Unser Blick sechs Grad zum Äquator der Galaxie geneigt bedeutet, daß wir die Galaxie nicht direkt von der Seite sehen, sondern ein wenig von oben. Aus dieser Perspektive erscheint die innere Scheibe nicht flach, sondern nach innen geneigt, wie der Beginn eines Trichters.
Die hohe Auflösung der NIRCam von Webb ermöglicht es uns auch, einzelne Sterne außerhalb der Galaxie, aber nicht unbedingt in derselben Entfernung wie diese, zu erkennen, von denen einige rot erscheinen. Dabei handelt es sich um so genannte Rote Riesen, also kühlere Sterne, die jedoch aufgrund ihrer großen Oberfläche in diesem Bild hell leuchten. Diese Roten Riesen sind auch im mittleren Infrarot zu erkennen, während die kleineren, blaueren Sterne im nahen Infrarot bei längeren Wellenlängen „verschwinden“.
Auch auf dem NIRCam-Bild sind Galaxien in verschiedenen Formen und Farben über den Hintergrund des Weltraums verstreut. Die Vielfalt ihrer Farben gibt den Astronomen Hinweise auf ihre Eigenschaften, wie zum Beispiel ihre Entfernung von der Erde.
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 Weltraumorganisation).
Sombrero-Galaxie (NIRCam Ansicht)
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Sombrero-Galaxie, M104
- Objektbeschreibung: Von der Kante her zu sehende lentikulare Galaxie
- Rektaszension: 12:39:59.42
- Deklination: -11:37:23
- Sternbild: Virgo
- Entfernung: Ungefähr 30 Millionen Lichtjahre entfernt
- Abmessung: Das Bild hat einen Durchmesser von etwa 6,0 Bogenminuten (etwa 52.000 Lichtjahre)
- Daten
- Instrument: NIRCam
- Filter: F090W, F200W, F212N, F277N, F335M, F444W
- Bild
- Farbinformation: Diese Bilder sind ein Komposit aus einzelnen Aufnahmen, die vom James-Webb-Weltraumteleskop mit dem NIRCam-Instrument gemacht wurden. Es wurden mehrere Filter verwendet, um bestimmte Wellenlängenbereich zu erfassen. Die Farbe ergibt sich aus der Zuweisung verschiedener Farbtöne (Farben) zu jedem monochromatischen (Graustufen-)Bild, das einem einzelnen Filter zugeordnet ist. In diesem Fall sind die zugewiesenen Farben:
- Blau: F090W+F200W Grün: F212N+F277N Rot: F335M+F444W
Über das Bild: Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA hat vor kurzem die Sombrero-Galaxie mit seiner NIRCam (Nahinfrarotkamera) aufgenommen, die zeigt, daß der Staub des äußeren Rings der Galaxie das Licht der Sterne in der Galaxie blockiert. In der zentralen Region der Galaxie leuchten die circa 2.000 Kugelsternhaufen, d. h. Ansammlungen von Hunderttausenden alter Sterne, die durch die Schwerkraft zusammengehalten werden, im nahen Infrarot.
Die Sombrero-Galaxie ist rund 30 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und befindet sich im Sternbild Jungfrau. Von der Erde aus sehen wir diese Galaxie fast in „Kantenstellung“ oder von der Seite.
Sombrero-Galaxie (NIRCam / MIRI Ansicht)
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Sombrero-Galaxie, M104
- Objektbeschreibung: Von der Kante her zu sehende lentikulare Galaxie
- Rektaszension: 12:39:59.42
- Deklination: -11:37:23
- Sternbild: Virgo
- Entfernung: Ungefähr 30 Millionen Lichtjahre entfernt
- Abmessung: Das Bild hat einen Durchmesser von etwa 6,0 Bogenminuten (etwa 52.000 Lichtjahre)
- Daten
- Instrument: NIRCam, MIRI
- Filter: NIRCam: 090W, F200W, F212N, F277N, F335M, F444W
- Filter: MIRI: F770W, F1130W, F1280W
- Bild
- Farbinformation: Diese Bilder sind ein Komposit aus einzelnen Aufnahmen, die vom James-Webb-Weltraumteleskop mit dem NIRCam-Instrument gemacht wurden. Es wurden mehrere Filter verwendet, um bestimmte Wellenlängenbereiche zu erfassen. Die Farbe ergibt sich aus der Zuweisung verschiedener Farbtöne (Farben) zu jedem monochromatischen (Graustufen-) Bild, das einem einzelnen Filter zugeordnet ist. In diesem Fall sind die zugewiesenen Farben:
- NIRCam> Blau= F090W+F200W Grün= F212N+F277W Rot= F335M+F444W
- MIRI> Blau= F770W Grün= F1130W Rot= F1280W
Über das Bild: Die Sombrero-Galaxie ist in diesem Bild diagonal geteilt: Beobachtungen im nahen Infrarot des James Webb-Weltraumteleskops der NASA sind links zu sehen, Beobachtungen im mittleren Infrarot von Webb sind rechts zu sehen. Das Bild im nahen Infrarot zeigt, wo der Staub des äußeren Rings das Licht der Sterne aus den inneren Teilen der Galaxie blockiert. Das Bild im mittleren Infrarot zeigt, daß der Staub tatsächlich leuchtet.
Die hohe Auflösung der NIRCam von Webb ermöglicht es uns auch, einzelne Sterne außerhalb der Galaxie, aber nicht unbedingt in derselben Entfernung wie diese, zu erkennen, von denen einige rot erscheinen. Dabei handelt es sich um so genannte Rote Riesen, also kühlere Sterne, die jedoch aufgrund ihrer großen Oberfläche in diesem Bild hell leuchten. Diese Roten Riesen sind auch im mittleren Infrarot zu erkennen, während die kleineren, blaueren Sterne im nahen Infrarot bei längeren Wellenlängen „verschwinden“.
Sombrero-Galaxie (NIRCam Kompass-Ansicht)
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Sombrero-Galaxie, M104
- Objektbeschreibung: Von der Kante her zu sehende lentikulare Galaxie
- Rektaszension: 12:39:59.42
- Deklination: -11:37:23
- Sternbild: Virgo
- Entfernung: Ungefähr 30 Millionen Lichtjahre entfernt
- Abmessung: Das Bild hat einen Durchmesser von etwa 6,0 Bogenminuten (etwa 52.000 Lichtjahre)
- Daten
- Instrument: NIRCam
- Filter: F090W, F200W, F212N, F277N, F335M, F444W
- Bild
- Farbinformation: Diese Bilder sind ein Komposit aus einzelnen Aufnahmen, die vom James-Webb-Weltraumteleskop mit dem NIRCam-Instrument gemacht wurden. Es wurden mehrere Filter verwendet, um bestimmte Wellenlängenbereich zu erfassen. Die Farbe ergibt sich aus der Zuweisung verschiedener Farbtöne (Farben) zu jedem monochromatischen (Graustufen-)Bild, das einem einzelnen Filter zugeordnet ist. In diesem Fall sind die zugewiesenen Farben:
- Blau: F090W+F200W Grün: F212N+F277N Rot: F335M+F444W
Über das Bild: Dieses Bild der Sombrero-Galaxie, das von der NIRCam (Nahinfrarotkamera) des James Webb-Weltraumteleskops der NASA aufgenommen wurde, zeigt Kompasspfeile, einen Maßstabsbalken und einen Farbschlüssel als Referenz. Die Kompasspfeile nach Norden und Osten zeigen die Ausrichtung des Bildes am Himmel an. Der Maßstabsbalken ist in Lichtjahren angegeben, was der Entfernung entspricht, die das Licht in einem Erdjahr zurücklegt. (Es dauert 8.000 Jahre, bis das Licht eine Strecke zurückgelegt hat, die der Länge des Maßstabsbalkens entspricht.) Ein Lichtjahr entspricht etwa 9,46 Billionen Kilometer. Dieses Bild zeigt unsichtbare Nahinfrarot-Wellenlängen, die in Farben des sichtbaren Lichts umgewandelt wurden. Der Farbschlüssel zeigt, welche NIRCam-Filter bei der Aufnahme 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 hindurchgeht.
Überblendung für die Sombrero-Galaxie (Sichtbar, Nahinfrarot, Mittelinfrarot)
Dieses Video vergleicht Bilder der Sombrero-Galaxie, auch als Messier 104 (M104) bekannt. Das erste Bild zeigt sichtbares Licht, beobachtet von der Advanced Camera for Surveys des Hubble-Weltraumteleskops. Das zweite Bild ist im nahen Infrarot und zeigt den Blick des NASA-Weltraumteleskops Webb auf die Galaxie mit NIRCam (Near-Infrared Instrument). Das letzte Bild zeigt Licht im mittleren Infrarotbereich, das von Webb’s MIRI (Mid-Infrared Instrument) beobachtet wurde.