Es war einmal vor langer Zeit, als sich eine kosmische Schöpfungsgeschichte entfaltete: Tausende von nie zuvor gesehenen jungen Sternen wurden in einem stellaren Kinderzimmer namens 30 Doradus entdeckt, das vom James Webb Weltraumteleskop der NASA aufgenommen wurde. Der Tarantelnebel, der wegen seiner staubigen Filamente auf früheren Teleskopbildern den Spitznamen Tarantula erhielt, ist seit langem ein beliebtes Ziel für Astronomen, die die Sternentstehung untersuchen. Neben den jungen Sternen zeigt Webb auch weit entfernte Hintergrundgalaxien sowie die detaillierte Struktur und Zusammensetzung von Gas und Staub im Nebel.
Mit einer Entfernung von nur 161.000 Lichtjahren in der Großen Magellanschen Wolke ist der Tarantelnebel das größte und hellste Sternentstehungsgebiet in der Lokalen Gruppe, den Galaxien, die unserer Milchstraße am nächsten sind. Er beherbergt die heißesten und massereichsten bekannten Sterne. Die Astronomen konzentrierten drei der hochauflösenden Infrarot-Instrumente von Webb auf die Tarantel. Mit der Nahinfrarotkamera (NIRCam) von Webb betrachtet, ähnelt die Region dem Zuhause einer wühlenden Tarantel, das mit ihrer Seide ausgekleidet ist. Der Hohlraum des Nebels in der Mitte des NIRCam-Bildes wurde durch die starke Strahlung eines Haufens massereicher junger Sterne ausgehöhlt, die auf dem Bild blassblau schimmern. Nur die dichtesten umgebenden Bereiche des Nebels widerstehen der Erosion durch die starken Sternwinde dieser Sterne und bilden Säulen, die in Richtung des Sternhaufens zu zeigen scheinen. Diese Säulen enthalten sich bildende Protosterne, die schließlich aus ihren staubigen Kokons heraustreten und den Nebel mitgestalten werden.
Der Nahinfrarot-Spektrograph (NIRSpec) von Webb hat einen sehr jungen Stern dabei erwischt. Astronomen dachten bisher, dass dieser Stern etwas älter sein könnte und bereits dabei ist, eine Blase um sich herum zu bilden. NIRSpec zeigte jedoch, dass der Stern gerade erst dabei war, sich aus seiner Säule zu befreien und noch immer eine isolierende Staubwolke um sich herum hatte. Ohne die hochauflösenden Spektren von Webb im infraroten Wellenlängenbereich wäre diese Episode der Sternentstehung in Aktion nicht zu erkennen gewesen.
Die Region nimmt ein anderes Aussehen an, wenn man sie in den längeren Infrarot-Wellenlängen betrachtet, die das Mid-Infrared Instrument (MIRI) von Webb erfasst. Die heißen Sterne verblassen, und das kühlere Gas und der Staub leuchten. In den stellaren Kinderwolken weisen Lichtpunkte auf eingebettete Protosterne hin, die noch an Masse gewinnen. Während kürzere Wellenlängen des Lichts von den Staubkörnern im Nebel absorbiert oder gestreut werden und daher nie das Webb erreichen, um entdeckt zu werden, durchdringen die längeren Wellenlängen im mittleren Infrarot diesen Staub und enthüllen schließlich eine bisher ungesehene kosmische Umgebung.
Einer der Gründe, warum der Tarantelnebel für Astronomen interessant ist, ist die Tatsache, dass der Nebel eine ähnliche chemische Zusammensetzung aufweist wie die gigantischen Sternentstehungsgebiete, die zur „kosmischen Mittagszeit“ des Universums beobachtet wurden, als der Kosmos nur wenige Milliarden Jahre alt war und die Sternentstehung ihren Höhepunkt erreichte. Die Sternentstehungsgebiete in unserer Milchstraßengalaxie produzieren nicht so viele Sterne wie der Tarantelnebel und weisen eine andere chemische Zusammensetzung auf. Damit ist der Tarantelnebel das nächstgelegene (d. h. am leichtesten im Detail zu erkennende) Beispiel dafür, was im Universum geschah, als es seinen brillanten Höhepunkt erreichte. Webb wird den Astronomen die Möglichkeit bieten, die Beobachtungen der Sternentstehung im Tarantelnebel mit den Tiefenbeobachtungen des Teleskops an fernen Galaxien aus der Zeit des kosmischen Mittags zu vergleichen und zu kontrastieren.
Obwohl die Menschheit seit Tausenden von Jahren die Sterne beobachtet, birgt der Prozess der Sternentstehung immer noch viele Geheimnisse – viele davon, weil wir früher nicht in der Lage waren, scharfe Bilder von dem zu bekommen, was hinter den dicken Wolken der Sternentstehungsgebiete geschah. Webb hat bereits damit begonnen, ein nie zuvor gesehenes Universum zu enthüllen, und ist gerade erst dabei, die Geschichte der Sternentstehung neu zu schreiben.
In der Nähe des Zentrums eines nahe gelegenen Sternentstehungsgebiets befindet sich ein massiver Sternhaufen, der einige der größten und heißesten bekannten Sterne enthält. Diese Sterne, die unter dem Namen NGC 2070 bekannt sind, gehören zum riesigen Tarantula-Nebel und wurden vom neuen Webb-Weltraumteleskop in zwei Arten von Infrarotlicht aufgenommen. Das Hauptbild zeigt die Gruppe von Sternen im Zentrum von NGC 2070 – bekannt als R136 – im nahen Infrarot, einem Licht, das für den Menschen etwas zu rot ist. Im Gegensatz dazu fängt das Rollover-Bild das Zentrum des Sternhaufens im mittleren Infrarot ein, also in einem Licht, das näher an Radiowellen liegt. Da die hellsten Sterne von R136 einen Großteil ihres Lichts im nahen Infrarot emittieren, sind sie auf diesem Bild viel deutlicher zu sehen. Die massereichen Sterne dieses LMC-Haufens emittieren Teilchenwinde und energiereiches Licht, die die Gaswolke, aus der sie entstanden sind, verdampfen. Die gestern veröffentlichten Webb-Bilder zeigen Details von R136 und seiner Umgebung, die noch nie zuvor zu sehen waren, Details, die der Menschheit helfen, besser zu verstehen, wie alle Sterne geboren werden, sich entwickeln und sterben.
Über das Bild
Bei den längeren Wellenlängen des Lichts, das von seinem Mid-Infrared Instrument (MIRI) aufgefangen wird, konzentriert sich Webb auf die Umgebung des zentralen Sternhaufens und enthüllt eine ganz andere Sicht auf den Tarantelnebel. In diesem Licht verblassen die jungen, heißen Sterne des Sternhaufens, und glühendes Gas und Staub treten hervor. Die Oberflächen der Staubwolken, die in Blau und Violett dargestellt sind, leuchten mit reichlich Kohlenwasserstoffen. Ein großer Teil des Nebels hat ein eher geisterhaftes, diffuses Aussehen, da das Licht im mittleren Infrarotbereich mehr von dem zeigen kann, was im Inneren der Wolken geschieht. Noch eingebettete Protosterne tauchen in ihren staubigen Kokons auf, darunter eine helle Gruppe am oberen Rand des Bildes, links von der Mitte.
Andere Bereiche erscheinen dunkel, wie in der unteren rechten Ecke des Bildes. Dies deutet auf die dichtesten Staubgebiete im Nebel hin, die selbst von Wellenlängen im mittleren Infrarot nicht durchdrungen werden können. Dies könnten die Orte zukünftiger oder aktueller Sternentstehung sein.
Quelle: NASA
