Neue Visualisierung von NASA’s Webb-Teleskop erkundet die Kosmischen Klippen

Originalveröffentlichung am 07.05.2025 zu finden unter: https://webbtelescope.org/news/news-releases

Zusammenfassung: Das Kult-Bild von Webb verwandelt sich in eine 3D-Landschaft aus Gas, Staub und Sternen

Leistungsstarke Observatorien wie das Hubble- und das James-Webb-Weltraumteleskop haben Hunderte von lebendigen Bildern des Kosmos aufgenommen. Doch selbst die beeindruckendsten Bilder sind eine 2D-Darstellung eines 3D-Universums. Es ist schwierig, ein Gefühl für das wahre Ausmaß und die Struktur dessen zu bekommen, was wir sehen.

Durch die Kombination realer Daten mit wissenschaftlichem Fachwissen und einer Prise künstlerischer Freiheit hat ein Visualisierungsteam von NASA’s Universe of Learning eines der ersten Webb-Bilder, die Kosmischen Klippen, in ein 3D-Panorama verwandelt. Betrachter sind eingeladen, durch dieses Reich der staubigen Gipfel und Täler zu reisen.

Im Juli 2022 gab das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA sein öffentliches Debüt mit einer Reihe von atemberaubenden Bildern. Darunter befand sich eine himmlische Landschaft, die den Spitznamen „Kosmische Klippen“ trägt. Dieses glitzernde Reich der Sternentstehung ist das Thema einer neuen 3D-Visualisierung, die aus den Webb-Daten abgeleitet wurde. Die Visualisierung mit dem Titel „Exploring the Cosmic Cliffs in 3D“, die vom Universe of Learning der NASA erstellt wurde, haucht einem ikonischen Webb-Bild neues Leben ein. (NASA-Webb enthüllt kosmische Klippen, glitzernde Landschaft der Sternentstehung, 12. Juli 2022)

Die Visualisierung wird heute im Rahmen einer Sonderveranstaltung der International Planetarium Society zur Feier des 100-jährigen Bestehens des ersten öffentlichen Planetariums in München vorgestellt.

Die als „Kosmische Klippen“ bekannte Landschaft aus „Bergen“ und „Tälern“ ist in Wirklichkeit ein Teil des Nebels Gum 31, der einen jungen Sternhaufen namens NGC 3324 enthält. Sowohl Gum 31 als auch NGC 3324 sind Teil einer riesigen Sternentstehungsregion, die als Carina-Nebelkomplex bekannt ist.

Ultraviolettes Licht und stellare Winde der Sterne von NGC 3324 haben einen höhlenartigen Bereich in Gum 31 ausgehöhlt. Ein Teil dieser riesigen Blase ist oberhalb der Kosmische Klippen zu sehen. (Der Sternhaufen selbst liegt außerhalb dieses Sichtfeldes.)

Die Klippen haben ein nebliges Aussehen, mit „Dampf“, der von den himmlischen Bergen aufzusteigen scheint. In Wirklichkeit handelt es sich bei den Nebelschwaden um heißes, ionisiertes Gas und Staub, die unter dem Bombardement nicht nachlassender ultravioletter Strahlung aus dem Nebel strömen.

Aufmerksame Betrachter können auch besonders helle, gelbe Streifen und Bögen erkennen, die Ausströmungen von jungen, sich noch bildenden Sternen darstellen, die in den Kosmischen Klippen eingebettet sind. Der letzte Teil der Visualisierungssequenz eilt an einem markanten protostellaren Jet oben rechts im Bild vorbei.

Diese Visualisierung wurde vom Space Telescope Science Institute (STScI) mit Partnern am Caltech/IPAC für die NASA produziert und vom AstroViz-Projekt des Universe of Learning der NASA entwickelt. Sie ist Teil eines längeren, kommentierten Videos, das einem breiten Publikum, einschließlich Jugendlichen, Familien und lebenslang Lernenden, eine direkte Verbindung zur Wissenschaft und den Wissenschaftlern der Astrophysik-Missionen der NASA bietet. Dieses Video ermöglicht es den Zuschauern, grundlegende Fragen der Wissenschaft zu erforschen, zu erfahren, wie Wissenschaft betrieben wird, und das Universum selbst zu entdecken.

„Dieses erstaunliche Webb-Bild zum Leben zu erwecken, hilft der Öffentlichkeit, die dreidimensionale Struktur zu verstehen, die dem 2D-Bild innewohnt, und ein besseres mentales Modell des Universums zu entwickeln“, sagte Frank Summers vom STScI, leitender Wissenschaftler für Visualisierung und Leiter des AstroViz-Projekts.

Weitere Visualisierungen und Verbindungen zwischen der Wissenschaft der Nebel und den Lernenden können mit anderen Quellen von NASA’s Universe of Learning erkundet werden, einschließlich einer Ressourcenseite zum Carina-Nebelkomplex und ViewSpace, einer Videoausstellung, die derzeit in fast 200 Museen und Planetarien in den Vereinigten Staaten zu sehen ist. Die Besucher können über das Video hinaus die von Weltraumteleskopen erzeugten Bilder mit interaktiven Werkzeugen erkunden, die jetzt für Museen und Planetarien verfügbar sind.

Die NASA-Materialien für das Universe of Learning beruhen auf Arbeiten, die von der NASA unter der Vergabe-Nr. NNX16AC65A an das Space Telescope Science Institute in Zusammenarbeit mit dem Caltech/IPAC, dem Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian und dem Jet Propulsion Laboratory der NASA unterstützt wurden.

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).

NASA’s Universe of Learning ist Teil des NASA-Programms Science Activation durch das Science Mission Directorate im NASA-Hauptquartier. Das Science Activation Programm verbindet NASA-Wissenschaftsexperten, reale Inhalte und Erfahrungen sowie führende Persönlichkeiten der Gesellschaft auf eine Art und Weise, die den Verstand aktiviert und ein tieferes Verständnis für unsere Welt und darüber hinaus fördert. Durch die direkte Verbindung zur Wissenschaft und zu den Experten, die hinter der Wissenschaft stehen, bietet NASA’s Universe of Learning Ressourcen und Erfahrungen, die es Jugendlichen, Familien und lebenslang Lernenden ermöglichen, grundlegende Fragen der Wissenschaft zu erforschen, zu erfahren, wie Wissenschaft gemacht wird, und das Universum selbst zu entdecken.

Erkundung der Kosmischen Klippen in 3D

Auf Grund der Größe wird auf die Originalseite der Videoveröffentlichung verwiesen. Dort ist das Video in unterschiedlichen Größen abrufbar.

Diese Visualisierung zeigt einen Flug durch die himmlische Landschaft des berühmten Bildes des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA mit dem Spitznamen „Kosmischen Klippen“. Bei diesen Klippen handelt es sich um eine spektakuläre Kante aus Staubwolken, die am Rande des Nebels Gum 31 mit einer Vielzahl von Sternen funkeln. In einer 3D-Erkundung untersucht die Sequenz Merkmale wie Staubsäulen, stellare Jets und nebelartige Ströme aus ionisiertem Gas in diesem erstaunlichen Anblick.

Dieses Video ist ein Produkt des AstroViz-Projekts von NASA’s Universe of Learning. Ein längeres, kommentiertes Begleitvideo, „Sternentstehung vom Carina-Nebel zu den Kosmischen Klippen“ (Star Formation from the Carina Nebula to the Cosmic Cliffs), erforscht die miteinander verbundene Natur von Sternhaufen, Gas und Staub in der weiteren Umgebung des Carina-Nebelkomplexes unter Verwendung von Multiwellenlängen-Bildern. Eine weitere Visualisierung, „Flug zum Carina-Nebelkomplex“ (Flight to the Carina Nebula Complex), untersucht die Lage dieser Region sowohl am 2D-Nachthimmel als auch die Sterne innerhalb des interstellaren 3D-Raums.

Laufzeit: 1 Minute 44 Sekunden

Sternentstehung vom Carina-Nebel bis zu den Kosmischen Klippen

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Diese wissenschaftliche Visualisierung durchquert die riesige Sternentstehungsregion des Carina-Nebelkomplexes unter Verwendung von Multiwellenlängendaten von Weltraumteleskopen der NASA. Die erzählte Reise erkundet Haufen massereicher junger Sterne, die melierte Struktur von Staubwolken und hochenergetische Röntgenstrahlung, bevor sie sich auf einen 3D-Flug durch das berühmte Bild der „Kosmischen Klippen“ des James-Webb-Weltraumteleskops begibt.

Die Sequenz beginnt mit einem hell leuchtenden Sternhaufen im Herzen des Carina-Nebels, der vom Hubble-Weltraumteleskop beobachtet wurde. Nach einer Verkleinerung des Bildes, das den großen Hohlraum zeigt, der durch den Sternhaufen angeregt wird, wechselt die Ansicht zu Röntgenlicht-Beobachtungen des Chandra-Röntgenobservatoriums. Das ausgedehnte Chandra-Mosaikbild zeigt eine breite Palette von wolkiger Röntgenstrahlung, die noch nicht vollständig erforscht ist. Der Wechsel zu Infrarotlicht-Beobachtungen des außer Dienst gestellten Spitzer-Weltraumteleskops zeigt die Ausdehnung der Staubwolken, die sich über den Carina-Nebelkomplex erstrecken.

Das Video zoomt dann auf den zugehörigen Nebel Gum 31, in dem sich ein weiterer Sternhaufen mit einer Höhle aus heißem, von Staub umgebenem Gas befindet. Ein langer Grat aus Staubwolken entlang des Randes des Hohlraums beherbergt die Kosmischen Klippen. Die Visualisierung wechselt zu einer 3D-Erkundung und untersucht Merkmale wie Staubsäulen, stellare Jets und neblige Ströme von ionisiertem Gas in dieser himmlischen Landschaft.

Diese Visualisierung ist ein Produkt des AstroViz-Projekts von Universe of Learning der NASA. Ein kürzeres, unkommentiertes Video, „Erkundung der Kosmischen Klippen“ (Exploring the Cosmic Cliffs in 3D), zeigt einen Rundflug durch diesen phantastischen Anblick. Eine zusätzliche Visualisierung, „Flug zum Carina-Nebelkomplex“ (Flight to the Carina Nebula Complex), untersucht die Lage dieser Region sowohl am 2D-Nachthimmel als auch die Sterne innerhalb des interstellaren 3D-Raums.

Laufzeit: 4 Minuten 25 Sekunden

Flug zum Carina-Nebelkomplex

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Diese Visualisierung reist durch den interstellaren Raum in die riesige Sternentstehungsregion des Carina-Nebelkomplexes. Beginnend mit dem 2D-Himmel, wie er von der Erde aus zu sehen ist, zeichnet die Sequenz die nahe gelegenen Sternbilder nach und identifiziert einige markante Sternhaufen in der Weitwinkelansicht. Im 3D-Modus fliegt das Video durch das Sternenfeld, wobei die Entfernungen auf dem Gaia-Sternkatalog basieren. Bei einer Entfernung von etwa 7.500 Lichtjahren wechselt die Szene in das Infrarotlicht des Spitzer-Weltraumteleskops, um die Staubwolken zu zeigen, die sich über die Region erstrecken. Die Sequenz endet mit der Darstellung der Standorte von Multiwellenlängen-Beobachtungen von vier NASA-Weltraumteleskopen.

Dieses Video ist ein Produkt des AstroViz-Projekts von NASA’s Universe of Learning. Ein längeres, kommentiertes Begleitstück, „Sternentstehung vom Carina-Nebel bis zu den Kosmischen Klippen“ (Star Formation from the Carina Nebula to the Cosmic Cliffs), erforscht die miteinander verbundene Natur von Sternhaufen, Gas und Staub im Carina-Nebelkomplex anhand von Bildern mit mehreren Wellenlängen. Eine weitere Visualisierung, „Erkundung der Kosmischen Klippen in 3D“ (Exploring the Cosmic Cliffs in 3D), zeigt einen Flug durch diese himmlische Landschaft.

Laufzeit: 1 Minute 20 Sekunden