Zum 3. Jahrestag erkundet NASA’s Webb über die Oberfläche hinaus die Katzenpfote

Originalveröffentlichung am 10.07.2025 zu finden unter: https://webbtelescope.org/news/news-releases

Zusammenfassung: Was befindet sich im Inneren eines Pfotenballens? Laut dem James-Webb-Weltraumteleskop der NASA bestehen die Mini-Pfotenballen aus Gas, Staub und Sternen

Seit der Aufnahme des wissenschaftlichen Betriebs im Juli 2022 hat das James-Webb-Weltraumteleskop Wissenschaftler und die Öffentlichkeit gleichermaßen mit seiner Fähigkeit verblüfft, weiter als je zuvor in den Kosmos zu blicken. Mit jeder Infrarotlicht-Beobachtung enthüllt das Teleskop neue Aspekte des Universums, die uns bisher unbekannt waren.

Im dritten Jahr seines Bestehens haben Astronomen mit dem Webb-Teleskop über die Oberfläche hinaus den Katzenpfotennebel (NGC 6334), ein massereiches, lokales Sternentstehungsgebiet, erkundet. Diese Ansicht im nahen Infrarot, die einen Teil eines einzelnen „Pfotenballens“ zeigt, offenbart eine Untergruppe von Mini-Pfotenballen-ähnlichen Strukturen, die aus Gas, Staub und jungen Sternen bestehen.

Es ist das Miau der Katze! Um den dritten Jahrestag zu feiern, in dem es atemberaubende Szenen des Kosmos im Infrarotlicht enthüllt, hat NASA’s James-Webb-Weltraumteleskop die dicken, staubigen Schichten eines Abschnitts des Katzenpfotennebels (NGC 6334) „angekratzt“. Die Scharfstellung von Webb’s NIRCam (Nahinfrarotkamera) auf einen einzelnen „Pfotenballen“ in dieser aktiven Sternentstehungsregion offenbarte eine Untergruppe von Mini-Pfotenballen, die junge Sterne zu enthalten scheinen, die das umgebende Gas und den Staub formen.

Webb’s Blick auf diesen speziellen Bereich des Katzenpfotennebels ist nur die Oberfläche der bahnbrechenden wissenschaftlichen Arbeit, die das Teleskop in den letzten drei Jahren geleistet hat.

„Drei Jahre nach Beginn seiner Mission erfüllt das Webb-Teleskop weiterhin seine Aufgabe – es enthüllt bisher verborgene Aspekte des Universums, vom Prozeß der Sternentstehung bis hin zu einigen der frühesten Galaxien“, sagte Shawn Domagal-Goldman, stellvertretender Direktor der Abteilung Astrophysik im NASA-Hauptquartier in Washington. “Während Webb wieder und wieder seine eigenen Rekorde bricht, deckt es auch Unbekanntes auf, mit dem sich neue Generationen von Vorzeigemissionen befassen müssen. Ob es darum geht, die Geheimnisse der Dunklen Materie mit dem fast fertig gestellten Nancy Grace Roman Space Telescope der NASA zu erforschen oder unsere Suche nach Leben auf erdähnliche Planeten mit dem Habitable Worlds Observatory einzugrenzen – die Fragen, die Webb aufgeworfen hat, sind genauso aufregend wie die Antworten, die es uns gibt.”

Sternentstehung spielen lassen

Die Entwicklung von einer großen Molekülwolke zu massereichen Sternen umfaßt mehrere Schritte, von denen einige von den Astronomen noch nicht gut verstanden werden. Der rund 4.000 Lichtjahre entfernte Katzenpfotennebel im Sternbild Skorpion bietet Wissenschaftlern die Möglichkeit, den turbulenten Prozeß von der Wolke zum Stern im Detail zu untersuchen. Die Beobachtung des Nebels durch Webb im nahen Infrarotlicht baut auf früheren Studien des NASA-Weltraumteleskops Hubble und des abgeschalteten Weltraumteleskops Spitzer im sichtbaren bzw. infraroten Licht auf.

Mit seiner scharfen Auflösung zeigt Webb nie zuvor gesehene strukturelle Details und Merkmale: Massereiche junge Sterne lösen Gas und Staub in der Nähe auf, während ihr helles Sternlicht einen hellen, blau leuchtenden Nebel erzeugt. Es handelt sich um eine vorübergehende Szene, in der die zerstörerischen jungen Sterne mit ihrer relativ kurzen Lebensdauer und Leuchtkraft eine kurze, aber wichtige Rolle in der größeren Geschichte der Region spielen. Als Folge des lebhaften Verhaltens dieser massereichen Sterne wird der lokale Sternentstehungsprozeß schließlich zum Stillstand kommen.

Die verschachtelte Struktur des Opernhauses

Beginnen Sie mit dem Ballen oben in der Mitte, der wegen seiner kreisförmigen, stufenartigen Struktur den Spitznamen „Opernhaus“ trägt. Die Hauptursache für das wolkenartige blaue Leuchten in diesem Gebiet liegt höchstwahrscheinlich im unteren Bereich: entweder das Licht der hellen gelblichen Sterne oder das einer nahen Quelle, die noch hinter dem dichten, dunkelbraunen Staub verborgen ist.

Direkt unter den orange-braunen Staubschichten befindet sich ein heller gelber Stern mit Beugungsspitzen. Während dieser massereiche Stern seine unmittelbare Umgebung zerfressen hat, war er nicht in der Lage, Gas und Staub in größere Entfernungen zu drücken, so daß eine kompakte Hülle aus umgebendem Material entstand.

Bei genauem Hinsehen erkennt man kleine Flecken, wie den stimmgabelförmigen Bereich unmittelbar links neben dem Opernhaus, die weniger Sterne enthalten. Diese scheinbar leeren Zonen deuten auf dichte Staubfilamente im Vordergrund hin, in denen sich noch Sterne bilden und die das Licht der Sterne im Hintergrund blockieren.

Sterne im Blickpunkt

In der Mitte des Bildes sind kleine, feuerrote Klumpen inmitten des braunen Staubs zu sehen. Diese leuchtenden roten Quellen markieren Regionen, in denen massereiche Sterne entstehen, wenn auch auf verdeckte Weise.

Einige massereiche blau-weiße Sterne, wie der in dem linken unteren Ballen, scheinen schärfer aufgelöst zu sein als andere. Das liegt daran, daß jegliches Material zwischen dem Stern und dem Teleskop durch die Strahlung des Sterns aufgelöst wurde.

In der Nähe des Bodens dieses Ballens befinden sich kleine, dichte Filamente aus Staub. Diese winzigen Klumpen aus Staub haben es geschafft, trotz der intensiven Strahlung zu überleben, was darauf hindeutet, daß sie dicht genug sind, um Protosterne zu bilden. Ein kleiner gelber Bereich auf der rechten Seite zeigt die Position eines noch immer verhüllten massereichen Sterns, dem es gelungen ist, durch das dazwischen liegende Material zu leuchten.

In der gesamten Szene gibt es viele kleine gelbe Sterne mit Beugungsspitzen. Helle blau-weiße Sterne befinden sich im Vordergrund dieses Webb-Bildes, aber einige könnten auch Teil des ausgedehnteren Katzenpfotennebelareals sein.

Ein auffälliger Aspekt dieser Webb-Aufnahme ist das helle, rot-orangefarbene Oval oben rechts. Die geringe Anzahl an Hintergrundsternen läßt darauf schließen, daß es sich um ein dichtes Gebiet handelt, in dem der Sternentstehungsprozeß gerade erst beginnt. Einige sichtbare sowie noch verhüllte Sterne sind in dieser Region verstreut, die zur Beleuchtung des Materials in der Mitte beitragen. Einige noch in Entwicklung befindliche Sterne hinterlassen Hinweise auf ihre Anwesenheit, wie die Bugwelle unten links, die auf einen energiereichen Ausstoß von Gas und Staub aus einer hellen Quelle hinweist.

Erkunden Sie diese Untergruppe der Pfotenballen weiter, indem Sie sich auf eine kommentierte Tour (Video 1) begeben oder näher an das Bild (Video 2) herangehen. Wir laden Sie auch ein, in den dreijährigen wissenschaftlichen Beobachtungen von Webb zu schwelgen.

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).

Katzenpfotennebel (NIRCam Ansicht)

• Fast Facts
• Objekt
• Objektname(n): Katzenpfotennebel, NGC 6334
• Objektbeschreibung: Massereiches Sternentstehungsgebiet
• Rektaszension: 17:20:41.87
• Deklination: -35:49:36.15
• Sternbild: Scorpius
• Entfernung: 5.500 Lichtjahre
• Abmessung: Das Bild hat einen Durchmesser von 5,8 Bogenminuten (etwa 9,3 Lichtjahre)
• Daten
• Instrument: NIRCam
• Filter: F090W, F187N, F200W, F277W, F335M, 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 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:
• Blau: F090W Cyan: F187N Grün: F200W Gelb: F277W Orange: F335M Rot: F444W

Über das Bild: Zur Feier des dritten Jahres äußerst produktiver wissenschaftlicher Arbeit des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA haben Astronomen das Teleskop benutzt, um hinter die Oberfläche des Katzenpfotennebels (NGC 6334), einer massiven, lokalen Sternentstehungsregion, zu blicken. Dieses Gebiet ist für die Wissenschaftler von großem Interesse, da es bereits von den NASA-Weltraumteleskopen Hubble und Spitzer untersucht wurde, um die zahlreichen Schritte zu verstehen, die für die Umwandlung einer turbulenten Molekülwolke in Sterne erforderlich sind.

Mit seinen Fähigkeiten im nahen Infrarot und seiner scharfen Auflösung hat das Teleskop einen Teil eines einzelnen „Pfotenballens“ aufgelöst und eine Untergruppe von Mini-Pfotenballen-ähnlichen Strukturen aus Gas, Staub und jungen Sternen enthüllt.

Webb’s Blick zeigt eine chaotische Szene, die sich noch in der Entwicklung befindet: Massereiche junge Sterne zerfressen Gas und Staub in der Nähe, während ihr helles Sternlicht einen hellen, blau leuchtenden Nebel erzeugt. Dies ist nur ein Kapitel in der größeren Geschichte der Region. Die zerstörerischen jungen Sterne mit ihrer relativ kurzen Lebensdauer und Leuchtkraft werden im Laufe der Zeit den lokalen Sternentstehungsprozeß zum Erliegen bringen.

Der Katzenpfotennebel befindet sich in circa 4.000 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Skorpion.

Wenn Sie tiefer in Webb’s Bild des Katzenpfotennebels eintauchen möchten, können Sie sich auf eine kommentierte Tour (Video 1) begeben oder auch das Bild (Video 2) näher ansehen. Erfahren Sie außerdem mehr über die dreijährigen wissenschaftlichen Beobachtungen von Webb.

Katzenpfotennebel (NIRCam Kompass-Ansicht)

• Fast Facts
• Objekt
• Objektname(n): Katzenpfotennebel, NGC 6334
• Objektbeschreibung: Massereiches Sternentstehungsgebiet
• Rektaszension: 17:20:41.87
• Deklination: -35:49:36.15
• Sternbild: Scorpius
• Entfernung: 5.500 Lichtjahre
• Abmessung: Das Bild hat einen Durchmesser von 5,8 Bogenminuten (etwa 9,3 Lichtjahre)
• Daten
• Instrument: NIRCam
• Filter: F090W, F187N, F200W, F277W, F335M, 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 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:
• Blau: F090W Cyan: F187N Grün: F200W Gelb: F277W Orange: F335M Rot: F444W

Über das Bild: Dieses Bild des Katzenpfotennebels, das von der NIRCam (Nahinfrarotkamera) des James-Webb-Weltraumteleskops aufgenommen wurde, zeigt Kompasspfeile, eine Skalenleiste und einen Farbschlüssel als Referenz.

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) umgekehrt ist wie die Richtungspfeile auf einer Karte des Bodens (von oben gesehen).

Der Maßstabsbalken ist in Lichtjahren angegeben, was der Entfernung entspricht, die das Licht in einem Erdjahr zurücklegt. (Das Licht benötigt 1,6 Jahre, um eine Strecke zurückzulegen, die der Länge des Maßstabsbalkens entspricht). Ein Lichtjahr entspricht ungefähr 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.

Kosmische Hohlräume im Katzenpfotennebel

• Produzent: Greg Bacon (STScI), Frank Summers (STScI)
• Bildbearbeitung: Joseph DePasquale (STScI)
• Musik: Joseph DePasquale (STScI)
• Gestaltung: Ralf Crawford (STScI), Leah Hustak (STScI), Christian Nieves (STScI), Alyssa Pagan (STScI)
• Ansicht: NASA, ESA, CSA, STScI, VISTA

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

Diese Visualisierung zeigt eine Untergruppe von an Pfotenballen erinnernden Strukturen in einem Ausschnitt des Katzenpfotennebels, einer massereichen, lokalen Sternentstehungsregion in etwa 4.000 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Skorpion.

Dieses Bild des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA im nahen Infrarot wurde zu Ehren des dritten Jahrestages des wissenschaftlichen Betriebs des Teleskops veröffentlicht. Seit der Aufnahme des wissenschaftlichen Betriebs im Juli 2022 hat Webb mit seinen Beobachtungen unseres Universums so-wohl Wissenschaftler als auch die Öffentlichkeit begeistert.

Gleiten Sie in den unteren linken Ballen, vorbei an vielen kleinen gelben Sternen, wo Gas- und Staubfilamente das höhlenartige Gebiet einrahmen. Das neblige Glühen der Region, das in Blau dargestellt ist, stammt vom hellen Licht massereicher junger Sterne.

Schweben Sie zum obersten Pfotenballen, der wegen seiner kreisförmigen, stufenförmigen Struktur den Spitznamen „Opernhaus“ erhalten hat. Auf dem Weg passieren Sie orange-braune Staubwolken unterschiedlicher Dichte und kleine, feuerrote Klumpen, in denen sich Sterne bilden, wenn auch in verdeckter Form.

Zoom in den Katzenpfotennebel

Dieses heranzoomende Video zeigt die Position des Katzenpfotennebels am Himmel. Es beginnt mit einem vom Boden aus aufgenommenen Photo des verstorbenen Astrophotographen Akira Fujii und zeigt dann Ansichten aus dem Digitized Sky Survey. Das Video zoomt dann auf einen ausgewählten Teil des Himmels, um eine Aufnahme der Europäischen Südsternwarte zu zeigen, die den Katzenpfotennebel im sichtbaren Licht zeigt. Das Video zoomt weiter auf einen Ausschnitt des Katzenpfotennebels, der allmählich in das atemberaubende Bild übergeht, das vom James-Webb-Weltraumteleskop der NASA im nahen Infrarotlicht aufgenommen wurde.