Feinverästelt und spiralig: Diese Aufnahme des James-Webb-Teleskops zeigt das Herz der Spiralgalaxie NGC 628 im mittleren Infrarot. Sie enthüllt das heiße Glühen junger Sterne in türkis, aber auch die verästelten Gas- und Staubströme, die das Rohmaterial für die Sternbildung transportieren. Diese Details helfen dabei, den Einfluss der Sternbildung auf die Struktur von Galaxien – und auch der Milchstraße – zu erforschen.
Die Sternbildung ist nicht nur die Voraussetzung für neue Planetensysteme und letztlich auch unsere eigene Existenz. Die mit ihr verknüpften Vorgänge prägen auch die Formen, Strukturen und Dynamik aller Galaxien – einschließlich der Milchstraße. In unserer Heimatgalaxie können Astronomen die Zusammenhänge und Strukturen jedoch nur in Teilen erfassen, denn unsere Lage immerhalb der Galaxie erschwert den Überblick. Umso wichtiger ist es, möglichst auch in anderen Spiralgalaxien nähere Einblicke in die Sternbildung zu gewinnen.
Bisher war dies jedoch aus Mangel an geeigneten Teleskopen nur eingeschränkt möglich: Das Hubble-Weltraumteleskop kann die verhüllenden Staubwolken ferner Sternenwiegen nicht durchdringen, erdbasierte Infrarotteleskope waren nicht auflösungsstark genug.
Infrarotblick ins Herz von NGC 628
Abhilfe schafft nun das James-Webb-Weltraumteleskop: Seine hochauflösenden Optiken ermöglichen es, noch fehlende Puzzleteile der Sternentstehung in nahen Galaxien aufzuspüren. Im Rahmen des Projekts PHANGS (Physics at High Angular Resolution in Nearby Galaxies) nehmen Astronomen 19 Galaxien in der Nähe der Milchstraße mit der Nahinfrarotkamera NIRCam und dem Spektrografen MIRI des Teleskops ins Visier zu nehmen. Alle 19 Galaxien kehren uns ihre Breitseite zu und erlauben daher einen umfassenden Blick auf ihre Feinstruktur.
Diese Komposit-Aufnahme zeigt die Galaxie NGC 628 (M 74), eine rund 32 Millionen Lichtjahre entfernte Spiralgalaxie. Der MIRI-Spektrograf hat sie in drei Wellenbereichen des mittleren Infrarots aufgenommen, die hier als rote, orangene, türkisfarbene und graue Strukturen erkennbar sind. Im Zentrum der Galaxie erscheint die starke Strahlung eines unverhüllten Sternhaufens als leuchtend türkisfarbenes Areal. Auch die neu entstandenen Sterne in den spiraligen Ausläufern aus Gas und Staub sind in türkis zu erkennen.
Feine Transportwege für Sternen-Rohstoff
Die Infrarotoptiken des Webb-Teleskops machen aber auch die unzähligen feinen Gas- und Staubströme sichtbar, die zwischen den Sternen und Sternbildungszonen liegen. Sie bilden den Transportadern für den Rohstoff der Sternbildung. „Die Klarheit, mit der wir die feinen Strukturen sehen, hat uns wirklich überrascht“, sagt Adam Leroy von der Ohio State University in Columbus. „Wir können direkt sehen, wie die Energie der Sternbildung und jungen Sterne das Gas um sie herum beeinflusst, das ist bemerkenswert.“
Die Aufnahme zeigt auch, dass neue Sterne keineswegs nur in den dichteren Spiralarmen der Galaxie entstehen, sondern auch dazwischen. „Durch den Einsatz der beispiellosen Infrarot-Abbildungsfähigkeit des JWST konnten wir die jungen Sterne in feinen Ausläufern aus Gas, den sogenannten Spurs, nachweisen, die sich von den Spiralarmen aus erstrecken“, berichtet Tom Williams vom Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg.
Quelle: Space Telescope Science Institute, Max-Planck-Institut für Astronomie
