Der Orionbarren und der helle Dreifachstern θ2 Orionis A. (NASA, ESA, CSA, PDRs4All ERS Team, S. Fuenmayor & O. Berné) Der Orionnebel ist eine der am besten untersuchten Regionen unseres Himmels.
Es befindet sich inmitten des Sternbildes Orion, zwischen den Sternen, und ist so groß, nah und hell, dass man es mit bloßem Auge sehen kann: ein riesiger Wolkenkomplex, der junge Sternchen zur Welt bringt und aufzieht.
Aufgrund seiner relativen Nähe, nämlich 1.344 Lichtjahre entfernt, ist es eines der wichtigsten Beobachtungsziele am Himmel für das Verständnis der Sternentstehung. Obwohl wir den Nebel seit seiner ersten offiziellen Entdeckung im Jahr 1610 beobachten, haben wir noch nicht alle seine Geheimnisse gelüftet.
Jetzt hat uns das leistungsstärkste jemals gebaute Weltraumteleskop einen neuen Blick in das Herz des Orionnebels ermöglicht.
Die neuen Bilder, die von der NIRCam des James Webb-Weltraumteleskops aufgenommen wurden, sind laut Astronomen die detailliertesten und schärfsten, die wir bisher gesehen haben. Die Analyse ist noch im Gange, aber wir erwarten, etwas Neues und Faszinierendes über diesen unglaublichen Teil der Galaxie zu erfahren.
„Wir sind überwältigt von den atemberaubenden Bildern des Orionnebels.“ „Wir haben dieses Projekt im Jahr 2017 gestartet, also haben wir mehr als fünf Jahre darauf gewartet, diese Daten zu erhalten“, sagt die Astrophysikerin Els Peeters der Western University in Kanada.
„Diese neuen Beobachtungen ermöglichen es uns, besser zu verstehen, wie massereiche Sterne die Gas- und Staubwolke, in der sie geboren werden, umwandeln.“ Massereiche junge Sterne emittieren große Mengen ultravioletter Strahlung direkt in die ursprüngliche Wolke, die sie noch umgibt, und dies verändert die physikalische Form der Wolke sowie ihre chemische Zusammensetzung.
„Wie genau das funktioniert und welche Auswirkungen es auf die weitere Sternen- und Planetenentstehung hat, ist noch nicht genau bekannt.“
Sternentstehung ist ein sehr gasförmiger und staubiger Prozess. Babysterne entstehen aus dichten Klumpen in Staub- und Gaswolken, die unter der Schwerkraft kollabieren und beginnen, Material aus der sie umgebenden Wolke anzusammeln, wodurch eine Scheibe entsteht, während sich der Stern dreht.
Die Natur dieses Prozesses macht es schwierig, ihn zu erkennen: Der ganze Staub und das Gas hindern das Licht daran, nach außen zu entweichen und uns zu zeigen, was sich im Inneren befindet.
Allerdings sind die längeren Wellenlängen des Infrarotlichts, der Bereich, durch den JWST das Universum betrachtet, in der Lage, Staub zu durchdringen, was uns einen Blick in Bereiche ermöglicht, die bei kürzeren Wellenlängen, wie dem sichtbaren Spektrum, nicht zu sehen sind.
Wissenschaftler waren daher sehr gespannt darauf, das Teleskop zur Untersuchung der Sternentstehung zu nutzen und neue Details über den Prozess zu erfahren, die bisher schwer zu erkennen waren.
Das neue Bild konzentriert sich auf eine Struktur namens Orion Bar, die diagonal von links oben nach rechts unten verläuft. Licht von einer Ansammlung junger, heißer Sterne namens Trapez-Cluster beleuchtet die Szene aus der oberen rechten Ecke; Dieses grelle, ionisierende ultraviolette Licht erodiert langsam die Stange.
Dies ist einer der Prozesse, die bei dem, was Astronomen Rückkopplung nennen, eine Rolle spielen – wenn Wind oder Strahlung von einem Sternobjekt Material wegschieben und so die Sternentstehung reduzieren oder unterdrücken. Sie erzeugen auch komplexe Formen und Strukturen in einer Molekülwolke, einschließlich Filamenten und Hohlräumen, die beide im neuen Bild erfasst wurden.
Zu den weiteren Objekten im Bild gehören Kügelchen (dichte Materialklumpen mit Babysternen darin) und ein junger wachsender Stern mit einer Materialscheibe um ihn herum. Diese Scheibe wird von außen durch die Strahlung der Trapezium-Sterne verdampft. Fast 180 dieser Objekte, genannt proplyds wurden im Orionnebel gefunden.
Der hellste Stern, den Sie im Bild sehen, heißt θ2 Orionis A und ist ein Mitglied eines Mehrsternsystems neben dem Trapezhaufen, der auch als θ1 Orionis bekannt ist. Interessanterweise ist θ2 Orionis A an sich auch ein Drei-Sterne-System .
Obwohl es im JWST-Bild sehr hell erscheint, kann θ2 Orionis A von der Erde aus nur in Regionen gesehen werden, die nicht wesentlich von Lichtverschmutzung betroffen sind. Trotzdem ist es sehr heiß und über 100.000 Mal heller als die Sonne.
Sein Licht wird vom Staub um ihn herum reflektiert und erzeugt ein hübsches rotes Leuchten.
„Wir sehen deutlich mehrere dichte Filamente.“ Diese fadenförmigen Strukturen könnten eine neue Generation von Sternen in den tieferen Regionen der Staub- und Gaswolke fördern. Es tauchen auch bereits in der Entstehung befindliche Sternsysteme auf“, sagt der Astronom Olivier Berné des Instituts für Weltraumastrophysik in Frankreich.
„In seinem Kokon werden im Nebel junge Sterne mit einer Staub- und Gasscheibe beobachtet, in der sich Planeten bilden.“ Auch kleine Hohlräume, die von neuen Sternen gegraben wurden, die durch die intensive Strahlung und Sternwinde neugeborener Sterne geblasen werden, sind deutlich zu erkennen.
Eine tiefergehende Analyse wird uns hoffentlich mehr über die vielen und unterschiedlichen Prozesse verraten, die wir in diesem Bild sehen können. Es wird angenommen, dass unser Sonnensystem in einer Umgebung entstanden ist, die dem Orionnebel ähnelt. Daher könnten diese zukünftigen Studien wiederum mehr Informationen über die Entstehung unserer Sonne und den Sternenstaub liefern, aus dem die Erde und alle Planeten bestehen.
„Wir waren noch nie in der Lage, die komplizierten Details der Struktur interstellarer Materie in diesen Umgebungen zu erkennen und herauszufinden, wie sich in Gegenwart dieser harten Strahlung Planetensysteme bilden können.“ sagt die Astronomin Emilie Habart des Instituts für Weltraumastrophysik.
„Diese Bilder enthüllen das Erbe des interstellaren Mediums in Planetensystemen.“
Wir werden gespannt auf diese Ergebnisse warten. In der Zwischenzeit können Sie die Bilder in voller Größe herunterladen von der Website des Early Release Science-Programms Photodissociation Regions for All .