Der Helixnebel, der erstmals Anfang des 19. Jahrhunderts identifiziert wurde, ist einer der der Erde am nächsten gelegenen Nebel und befindet sich etwa 650 Lichtjahre entfernt im Sternbild Aquarius. Astronomen haben ihn lange mit verschiedenen Instrumenten untersucht, aber die neuen Daten von Webb bringen eine beispiellose Klarheit. Diese Nähe macht ihn zu einem idealen Labor, um das Schicksal sonnenähnlicher Sterne zu verstehen, und enthüllt präzise Details über die stellare Transformation.
Dank seiner Infrarot-Instrumente ermöglicht Webb die Untersuchung der Details des Nebels und offenbart kometenförmige Strukturen und intensive Sternwinde. Diese Elemente zeigen, wie das vom Stern ausgestoßene Gas sich im Weltraum verteilt und die wesentlichen Bestandteile für die Bildung neuer Himmelskörper liefert. Die Bilder der NIRCam-Kamera beleuchten gasförmige Säulen um den inneren Rand der sich ausdehnenden Hülle, die durch die Kollision heißer Winde mit kühleren Schichten entstanden sind.
Dieses Bild des Helixnebels, aufgenommen von Webbs NIRCam-Instrument, enthält Richtungspfeile, einen Maßstab und einen Farbcode zur Referenz. Die infraroten Wellenlängen wurden in sichtbare Farben übersetzt, um Unterschiede in Temperatur und Zusammensetzung darzustellen.
Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Pagan (STScI) Der Vergleich mit früheren Beobachtungen, wie denen des Hubble-Teleskops, unterstreicht die überlegene Leistung von Webb im Infrarotbereich, um Temperaturnuancen zu erfassen. Die Übergänge vom heißen ionisierten Gas nahe dem Zentrum zu den kühleren molekularen Regionen außen erscheinen nun wesentlich schärfer. Diese verbesserte Perspektive hilft Wissenschaftlern, die Entwicklung des Nebels besser nachzuvollziehen.
Im Herzen des Nebels strahlt und erleuchtet ein weißer Zwerg das umgebende Gas, obwohl er im Webb-Bild nicht zu sehen ist. Dieser zurückgebliebene Stern ist der Ursprung für die Entstehung von Gasschichten mit unterschiedlichen Eigenschaften, vom heißen ionisierten Gas bis hin zu kalten, staubreichen Bereichen. Diese Regionen enthalten das Rohmaterial, das eines Tages an der Bildung von Sternen und Planeten anderswo teilnehmen könnte, und veranschaulichen, wie sich der stellare Zyklus fortsetzt.
Die Farben im Webb-Bild sind nicht nur ästhetisch; sie zeigen Unterschiede in Temperatur und chemischer Zusammensetzung. Blau repräsentiert das heißeste Gas, angeregt durch ultraviolette Strahlung, während Gelb Bereiche markiert, in denen Wasserstoff Moleküle bildet. Rot kennzeichnet das kälteste Material am Rand, wo sich das Gas verdünnt und Staub entstehen kann. Diese Nuancen helfen zu visualisieren, wie die endgültige Ausstoßung eines Sterns zum Baumaterial für zukünftige Welten wird.
Diese Beobachtungen vertiefen unser Verständnis der Planetenentstehung, indem sie zeigen, dass das Material, das von sterbenden Sternen wie im Helixnebel ausgestoßen wird, die notwendigen Elemente enthält, um neue Systeme zu "besäen". Die internationale Zusammenarbeit hinter Webb, an der NASA, ESA und CSA beteiligt sind, hat diesen beispiellosen Blick ermöglicht und den Weg für weitere Entdeckungen zur kosmischen Evolution geebnet.
Dieses Bild des Helixnebels vom VISTA-Teleskop (links) zeigt die vollständige Ansicht des planetarischen Nebels, mit einem Rahmen, der das kleinere, von Webbs NIRCam-Kamera erfasste Feld hervorhebt (rechts).
Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Pagan (STScI) Planetarische Nebel
Planetarische Nebel sind Hüllen aus Gas und Staub, die von mittelschweren Sternen wie unserer Sonne in ihren Endphasen ausgestoßen werden. Dieses Phänomen tritt auf, wenn dem Stern der nukleare Brennstoff ausgeht und er beginnt, sich zusammenzuziehen, wodurch seine äußeren Schichten in den Weltraum freigesetzt werden. Trotz ihres Namens haben diese Nebel keine direkte Verbindung zu Planeten; der Name stammt von ihrem runden, verschwommenen Aussehen in frühen Teleskopen, das an Planetenscheiben erinnerte.
Die Entstehung eines planetarischen Nebels ist ein allmählicher Prozess, der Tausende von Jahren dauert. Der zentrale Stern, der zu einem weißen Zwerg geworden ist, sendet intensive Strahlung aus, die das umgebende Gas ionisiert und es zum Leuchten in verschiedenen Wellenlängen bringt. Dieses Licht offenbart detaillierte Strukturen wie Ringe oder Jets, die von Sternwinden und Wechselwirkungen mit dem interstellaren Medium geformt werden. Diese Nebel sind in kosmischen Maßstäben vergänglich und lösen sich nach einigen zehntausend Jahren auf.
Indem sie schwere Elemente wie Kohlenstoff und Sauerstoff im Weltraum verteilen, spielen planetarische Nebel eine zentrale Rolle bei der chemischen Anreicherung der Galaxie. Diese Materialien dienen später als Grundlage für die Bildung neuer Sterne und Planeten und setzen so den Kreislauf des stellaren Lebens fort. Das Studium dieser Objekte hilft Astronomen, die Entwicklung von Sternen und die Zusammensetzung des Universums zu verstehen.
Quelle: NASA