Ein spektakulärer Anblick: Das Webb-Weltraumteleskop fängt atemberaubende Bilder des Ringnebels ein

Von der University of Manchester, 5. August 2023

JWST/NIRcam-Kompositbild des Ringnebels. Die Bilder zeigen deutlich den Hauptring, umgeben von einem schwachen Heiligenschein und mit vielen feinen Strukturen. Das Innere des Rings ist mit heißem Gas gefüllt. Der Stern, der all diese Materie ausgestoßen hat, ist genau in der Mitte zu sehen. Es ist extrem heiß, die Temperatur liegt bei über 100.000 Grad. Der Nebel wurde erst vor etwa 4000 Jahren ausgestoßen. Technische Details: Das Bild wurde am 4. August 2022 mit dem NIRCam-Instrument von JWST aufgenommen. Bilder in drei verschiedenen Filtern wurden kombiniert, um dieses zusammengesetzte Bild zu erstellen: F212N (blau); F300M (grün); und F335M (rot). Bildnachweis: Die Universität Manchester

Das Webb-Weltraumteleskop hat atemberaubend detaillierte Bilder des Ringnebels enthüllt. Die Bilder bieten einen beispiellosen Einblick in dieses Himmelsphänomen, offenbaren seine komplexe Struktur und werfen Licht auf den Lebenszyklus von Sternen.

NASAEstablished in 1958, the National Aeronautics and Space Administration (NASA) is an independent agency of the United States Federal Government that succeeded the National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). It is responsible for the civilian space program, as well as aeronautics and aerospace research. Its vision is "To discover and expand knowledge for the benefit of humanity." Its core values are "safety, integrity, teamwork, excellence, and inclusion." NASA conducts research, develops technology and launches missions to explore and study Earth, the solar system, and the universe beyond. It also works to advance the state of knowledge in a wide range of scientific fields, including Earth and space science, planetary science, astrophysics, and heliophysics, and it collaborates with private companies and international partners to achieve its goals." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">NASA’s James Webb Space TelescopeThe James Webb Space Telescope (JWST or Webb) is an orbiting infrared observatory that will complement and extend the discoveries of the Hubble Space Telescope. It covers longer wavelengths of light, with greatly improved sensitivity, allowing it to see inside dust clouds where stars and planetary systems are forming today as well as looking further back in time to observe the first galaxies that formed in the early universe." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Das James Webb Space Telescope (JWST) hat atemberaubende neue Bilder des legendären Ringnebels, auch bekannt als Messier 57, aufgenommen.

Die Bilder, die am 3. August von einem internationalen Team von Astronomen unter der Leitung von Professor Mike Barlow (UCL, Großbritannien) und Dr. Nick Cox (ACRI-ST, Frankreich) zusammen mit Professor Albert Zijlstra von der Universität Manchester veröffentlicht wurden, zeigen die Komplexität des Nebels und ätherische Schönheit in beispielloser Detailliertheit und bietet Wissenschaftlern und der Öffentlichkeit einen faszinierenden Blick auf dieses himmlische Wunder.

Nahaufnahme des südlichen Teils des äußeren Halos, des Teils außerhalb des Hauptrings. Das Team findet mehrere hundert lineare Merkmale, die ungefähr auf den Zentralstern zeigen. Ihre Herkunft ist noch nicht klar. Wie ein einzelner Stern einen solch komplexen Nebel erzeugen kann, ist nicht genau geklärt. JWST wird verwendet, um die Struktur und den Ursprung der Klumpen und Streifen zu untersuchen. Im Hintergrund sind tausende weiter entfernte, zahlreiche lichtschwache Galaxien zu sehen, einige mit deutlicher Spiralstruktur. Bildnachweis: Die Universität Manchester

Für viele Himmelsbegeisterte ist der Ringnebel ein bekanntes Objekt, das den ganzen Sommer über sichtbar ist und sich im Sternbild Leier befindet.

Mit einem kleinen Teleskop erkennt man bereits die charakteristische Donut-ähnliche Struktur aus leuchtendem Gas, die dem Ringnebel seinen Namen gab.

Der Ringnebel ist ein planetarischer Nebel – Objekte, die die farbenfrohen Überreste sterbender Sterne sind, die am Ende ihres Lebens einen Großteil ihrer Masse abgegeben haben.

Eine Nahaufnahme eines Teils des Nebels zeigt, dass der Ring aus einer großen Anzahl kleiner Klumpen besteht. Das Team zählt bis zu 20.000 Klumpen. Sie enthalten molekularen Wasserstoff und sind viel kühler und dichter als der Rest des Nebels. Einige der Klumpen beginnen, Schweife zu entwickeln (siehe z. B. unten rechts), die sich wie Kometen in der Größe von Planeten verhalten. Etwa die Hälfte des gesamten Gases im Nebel befindet sich in diesen Klumpen. Bildnachweis: Die Universität Manchester

Seine ausgeprägte Struktur und seine leuchtenden Farben fesseln seit langem die menschliche Fantasie und die atemberaubenden neuen Bilder, die vom JWST aufgenommen wurden, bieten eine beispiellose Gelegenheit, die komplexen Prozesse zu studieren und zu verstehen, die dieses kosmische Meisterwerk geformt haben.

Albert Zijlstra, Professor für Astrophysik an der Universität Manchester, sagte: „Wir sind erstaunt über die Details in den Bildern, besser als je zuvor.“ Wir wussten immer, dass planetarische Nebel hübsch sind. Was wir jetzt sehen, ist spektakulär.“

Dr. Mike Barlow, the lead scientist of the JWST Ring Nebula Project, added: “The James Webb Space Telescope has provided us with an extraordinary view of the Ring Nebula that we’ve never seen before. The high-resolution images not only showcase the intricate details of the nebula’s expanding shell but also reveal the inner region around the central white dwarfA white dwarf star is the remnant of star that has exhausted its nuclear fuel, but it lacks the mass to become a neutron star. A typical white dwarf is only slightly bigger than Earth, yet it is 200,000 times as dense." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Weißer Zwerg in exquisiter Klarheit.“

Eine weitere Nahaufnahme des Halos, die Streifen zeigt, in denen heißes Gas in den Halo bläst und das dortige Material aufwirbelt. Bildunterschrift: Das gesamte mit NIRCam abgebildete Sichtfeld, mit Kästchen zur Angabe der Positionen der in den Abbildungen oben hervorgehobenen Felder. Bildnachweis: Die Universität Manchester

„Wir erleben die letzten Kapitel im Leben eines Sterns, sozusagen eine Vorschau auf die ferne Zukunft der Sonne, und die Beobachtungen des JWST haben ein neues Fenster zum Verständnis dieser beeindruckenden kosmischen Ereignisse geöffnet“, sagte Barlow. „Wir können den Ringnebel als unser Labor nutzen, um zu untersuchen, wie planetarische Nebel entstehen und sich entwickeln.“ Die faszinierenden Merkmale des Ringnebels sind ein Beweis für den Lebenszyklus von Sternen.

Ungefähr 2.600 Lichtjahre von der Erde entfernt entstand der Nebel aus einem sterbenden Stern, der seine äußeren Schichten in den Weltraum schleuderte. Was diese Nebel wirklich atemberaubend macht, ist ihre Vielfalt an Formen und Mustern, zu denen oft zarte, leuchtende Ringe, sich ausdehnende Blasen oder komplizierte, zarte Wolken gehören.

Nahaufnahme der zentralen Bildteile. Der hellste Stern ist hier der sterbende, extrem heiße Zentralstern. Es hat seinen gesamten Treibstoff verbraucht und kühlt nun ab. Der Stern wird zu einem Weißen Zwerg, einem trägen Überrest eines Sterns. Die schwächeren Sterne im Bild stehen in keinem Zusammenhang. Bildnachweis: Die Universität Manchester

Diese Muster sind die Folge des komplexen Zusammenspiels verschiedener physikalischer Prozesse, die noch nicht vollständig verstanden sind. Das Licht des heißen Zentralsterns beleuchtet nun diese Schichten.

Genau wie ein Feuerwerk strahlen verschiedene chemische Elemente im Nebel Licht in bestimmten Farben aus. Dies führt dann zu exquisiten und farbenfrohen Objekten und ermöglicht es Astronomen darüber hinaus, die chemische Entwicklung dieser Objekte im Detail zu untersuchen.

Cox, der stellvertretende leitende Wissenschaftler, sagte: „Diese Bilder haben mehr als nur einen ästhetischen Reiz; Sie liefern eine Fülle wissenschaftlicher Erkenntnisse über die Prozesse der Sternentwicklung. Durch die Untersuchung des Ringnebels mit JWST hoffen wir, ein tieferes Verständnis der Lebenszyklen von Sternen und der Elemente zu erlangen, die sie in den Kosmos freisetzen.“

Das internationale Forschungsteam, das diese Bilder analysiert, besteht aus Forschern aus dem Vereinigten Königreich, Frankreich, Kanada, den USA, Schweden, Spanien, Brasilien, Irland und Belgien.

Sie sagen, dass bald JWST/MIRI-Bilder des Ringnebels kommen werden.