James Webb fängt einen atemberaubenden Blick auf den verträumten Flammennebel ein

März 14, 2025 Eskere Guru

Unser Universum beherbergt viele wunderschöne und faszinierende Objekte, und wir haben das Glück, viele davon mit High-Tech-Instrumenten wie dem James Webb-Weltraumteleskop beobachten zu können. Ein neues Webb-Bild zeigt eine neue Ansicht des wunderschönen Flammennebels , eines Emissionsnebels im Sternbild Orion.

Dieser Nebel ist eine geschäftige Sternkinderstube, in der sich viele neue Sterne bilden. Aber es waren nicht die Sterne, die die Forscher interessierten, als sie den Nebel untersuchten – in diesem Fall untersuchten sie Objekte, die Braune Zwerge genannt werden. Braune Zwerge sind größer als die meisten Planeten, aber kleiner als ein Stern. Sie sind zu klein, um die Fusion in ihren Kernen aufrechtzuerhalten, weshalb sie oft als gescheiterte Sterne bezeichnet werden.

Forscher wollten herausfinden, wo die Grenze zwischen einem Stern und einem Braunen Zwerg verläuft. Wie viel Masse braucht ein Objekt, um zu fusionieren und ein Stern zu werden?

„Ziel dieses Projekts war es, die grundlegende Grenze der geringen Masse bei der Entstehung von Sternen und Braunen Zwergen zu erforschen. Mit Webb sind wir in der Lage, die schwächsten und masseärmsten Objekte zu untersuchen“, sagte der leitende Studienautor Matthew De Furio von der University of Texas in Austin in einer Erklärung .

Dieses Nahinfrarotbild eines Teils des Flammennebels vom James Webb-Weltraumteleskop der NASA hebt drei massearme Objekte hervor, die in den Einschüben rechts zu sehen sind. Diese Objekte, die viel kälter als Protosterne sind, erfordern die Empfindlichkeit von Webbs Instrumenten, um sie zu entdecken. Diese Objekte wurden im Rahmen der Bemühungen untersucht, die niedrigste Massengrenze von Braunen Zwergen im Flammennebel zu erforschen. NASA, ESA, CSA, STScI, Michael Meyer (University of Michigan)

In diesem Webb-Bild sind drei Braune Zwerge hervorgehoben. Obwohl sie möglicherweise wie andere Babysterne, sogenannte Protosterne, aussehen, sind diese besonderen Objekte genau das, woran die Forscher interessiert waren.

Sterne und Braune Zwerge entstehen aus großen Materialwolken, sogenannten Molekülwolken, die in kleine Brocken, sogenannte Fragmente, zerfallen. Wenn diese Fragmente unter dem Druck der Schwerkraft stehen, erhitzen sie sich, und wenn genügend Material vorhanden ist, werden sie zu Sternen. Aber heiße Objekte strahlen ständig, daher ist die Menge an Wärme, die sie abgeben, wichtig, um zu verstehen, wo die Grenze zwischen der Entstehung eines Sterns und der Entstehung eines Braunen Zwergs verläuft.

„Die Abkühlung dieser Wolken ist wichtig, denn wenn man über genügend innere Energie verfügt, kann sie der Schwerkraft entgegenwirken“, erklärte Forscherkollege Michael Meyer von der University of Michigan. „Wenn die Wolken effizient abkühlen, kollabieren sie und brechen auseinander.“

Die Forscher gehen davon aus, dass die Grenze zwischen der Entstehung eines Sterns und der Entstehung eines Braunen Zwergs bei etwa der zwei- bis dreifachen Masse des Jupiter liegen könnte. Da es jedoch schwierig ist, diese relativ kleinen Objekte zu finden, von denen sie Daten sammeln könnten, nutzten sie Daten des Hubble-Weltraumteleskops sowie von Webb, um weitere Informationen zu erhalten.

„Es ist wirklich schwierig, diese Arbeit durchzuführen, wenn man Braune Zwerge bis zu einer Masse von zehn Jupitermassen vom Boden aus betrachtet, insbesondere in Regionen wie dieser“, sagte De Furio. „Und die vorhandenen Hubble-Daten der letzten etwa 30 Jahre haben uns gezeigt, dass dies eine wirklich nützliche Sternentstehungsregion ist, auf die man abzielen kann.“ Wir brauchten Webb, um dieses spezielle wissenschaftliche Thema studieren zu können.“

Diese Collage aus Bildern des Flammennebels zeigt links eine Nahinfrarotlichtansicht des Hubble-Weltraumteleskops der NASA, während die beiden Einschübe rechts die Nahinfrarotlichtansicht des James Webb-Weltraumteleskops der NASA zeigen. Ein Großteil des dunklen, dichten Gases und Staubs sowie der umgebenden weißen Wolken innerhalb des Hubble-Bildes wurden in den Webb-Bildern beseitigt, was uns den Blick in eine durchscheinendere Wolke freigibt, die von den infraroterzeugenden Objekten darin durchbohrt wird, bei denen es sich um junge Sterne und Braune Zwerge handelt. Astronomen nutzten Webb, um eine Zählung der Objekte mit der geringsten Masse in dieser Sternentstehungsregion durchzuführen. — Diese Collage aus Bildern des Flammennebels zeigt links eine Nahinfrarotlichtaufnahme vom Hubble-Weltraumteleskop der NASA, während die beiden Einschübe rechts die Nahinfrarotlichtaufnahme des James Webb-Weltraumteleskops der NASA zeigen. Ein Großteil des dunklen, dichten Gases und Staubs sowie der umgebenden weißen Wolken innerhalb des Hubble-Bildes wurden in den Webb-Bildern beseitigt, was uns den Blick in eine durchscheinendere Wolke freigibt, die von den infraroterzeugenden Objekten darin durchbohrt wird, bei denen es sich um junge Sterne und Braune Zwerge handelt. Astronomen nutzten Webb, um eine Zählung der Objekte mit der geringsten Masse in dieser Sternentstehungsregion durchzuführen. NASA, ESA, CSA, STScI, Michael Meyer (University of Michigan), Matthew De Furio (UT Austin), Massimo Robberto (STScI), Alyssa Pagan (STScI)

Diese Abbildung zeigt Daten von Hubble und Webb und verdeutlicht, wie die beiden Instrumente zusammenarbeiten können.

„Es ist ein Quantensprung in unseren Möglichkeiten, zu verstehen, was vom Hubble aus passierte“, sagte Massimo Robberto vom Space Telescope Science Institute. „Webb eröffnet wirklich ein völlig neues Reich an Möglichkeiten, diese Objekte zu verstehen.“

Die Forschung wurde in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.