Ein Duo interagierender Galaxien erinnert an den zweiten wissenschaftlichen Jahrestag des James Webb-Weltraumteleskops der NASA, das ständig Beobachtungen macht, darunter Bilder und hochdetaillierte Daten, sogenannte Spektren. Sein Betrieb hat zu einer „Parade“ von Entdeckungen durch Astronomen auf der ganzen Welt geführt.
„Seit Präsident Biden und Vizepräsidentin Harris vor zwei Jahren das erste Bild des James-Webb-Weltraumteleskops enthüllten, hat Webb weiterhin die Geheimnisse des Universums entschlüsselt“, sagte NASA-Administrator Bill Nelson. „Mit bemerkenswerten Bildern aus den Winkeln des Kosmos, die fast bis zum Anbeginn der Zeit zurückreichen, werfen Webbs Fähigkeiten neues Licht auf unsere himmlische Umgebung und inspirieren zukünftige Generationen von Wissenschaftlern, Astronomen und Entdeckern.“
„In nur zwei Jahren hat Webb unsere Sicht auf das Universum verändert und die Art von Wissenschaft auf Weltklasseniveau ermöglicht, die die NASA dazu bewog, diese Mission Wirklichkeit werden zu lassen“, sagte Mark Clampin, Direktor der Abteilung Astrophysik im NASA-Hauptquartier in Washington.
„Webb gewährt Einblicke in seit langem bestehende Geheimnisse des frühen Universums und läutet eine neue Ära der Erforschung ferner Welten ein. Gleichzeitig liefert er Bilder, die Menschen auf der ganzen Welt inspirieren und spannende neue Fragen aufwerfen, die es zu beantworten gilt. Noch nie war es möglicher, jede Facette des Universums zu erforschen.“
Die Spezialisierung des Teleskops auf die Erfassung von Infrarotlicht – das jenseits dessen liegt, was unser Auge wahrnehmen kann – zeigt, dass diese Galaxien, die zusammen als Arp 142 bekannt sind, in einem langsamen kosmischen Tanz gefangen sind. Webbs Beobachtungen, die Nah- und Mittelinfrarotlicht von Webbs NIRCam (Near-Infrared Camera) bzw. MIRI (Mid-Infrared Instrument) kombinieren, zeigen deutlich, dass sie durch einen blau dargestellten Dunst verbunden sind, der eine Mischung aus Sternen und Gas ist, ein Ergebnis ihrer Vermischung.
Ihre andauernde Interaktion begann vor 25 bis 75 Millionen Jahren, als der Pinguin (einzeln katalogisiert als NGC 2936) und das Ei (NGC 2937) ihren ersten Durchgang absolvierten. Sie werden weiter hin und her schwanken und mehrere weitere Schleifen absolvieren, bevor sie in Hunderten von Millionen Jahren zu einer einzigen Galaxie verschmelzen.
Vor ihrer ersten Annäherung hatte der Pinguin die Form einer Spirale. Heute leuchtet sein galaktische Mitte wie ein Auge, und seine ausgestreckten Arme bilden nun einen Schnabel, einen Kopf, ein Rückgrat und einen aufgefächerten Schwanz.
Wie alle Spiralgalaxien ist der Pinguin noch immer sehr reich an Gas und Staub. Der „Tanz“ der Galaxien zog die dünneren Gas- und Staubbereiche des Pinguins durch die Schwerkraft an, wodurch sie in Wellen zusammenprallten und Sterne bildeten. Suchen Sie an zwei Stellen nach diesen Bereichen: an dem, was wie ein Fisch in seinem „Schnabel“ aussieht, und an den „Federn“ in seinem „Schwanz“.
Diese neueren Sterne sind von rauchartigem Material umgeben, das kohlenstoffhaltige Moleküle enthält, sogenannte polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, die Webb hervorragend erkennen kann. Staub, der als schwächere, dunklere orangefarbene Bögen sichtbar ist, schwebt auch von den Schnabel- bis zu den Schwanzfedern.
Im Gegensatz dazu bleibt die kompakte Form des Eies weitgehend unverändert. Als elliptische Galaxie ist sie voller alternder Sterne und hat viel weniger Gas und Staub, die weggezogen werden können, um neue Sterne zu bilden. Wären beide Spiralgalaxien, würde jede die erste „Drehung“ mit der Entstehung neuer Sterne und wirbelnden Locken, den sogenannten Gezeitenschwänzen, beenden.
Ein weiterer Grund für das ungestörte Erscheinungsbild des Eies: Diese Galaxien haben ungefähr die gleiche Masse bzw. das gleiche Gewicht, weshalb die kleiner aussehende Ellipse nicht vom Pinguin verschluckt oder verzerrt wurde.
Schätzungen zufolge sind Pinguin und Ei etwa 100.000 Lichtjahre voneinander entfernt – astronomisch gesehen ziemlich nah. Zum Vergleich: Die Milchstraße und unser nächster Nachbar, die Andromedagalaxie, sind etwa 2,5 Millionen Lichtjahre voneinander entfernt. Auch sie werden miteinander interagieren, aber erst in etwa 4 Milliarden Jahren.
Schauen Sie jetzt nach oben rechts, um eine Galaxie zu entdecken, die nicht auf dieser Party ist. Diese von der Seite sichtbare Galaxie mit der Katalognummer PGC 1237172 ist 100 Millionen Lichtjahre näher an der Erde. Sie ist außerdem recht jung und wimmelt von neuen, blauen Sternen.
Sie möchten noch einen Partytrick? Wechseln Sie zu Webbs Bild, das nur den mittleren Infrarotbereich zeigt, und sehen Sie, wie PGC 1237172 praktisch verschwindet. Mittleres Infrarotlicht erfasst größtenteils kühlere, ältere Sterne und eine unglaubliche Menge Staub. Da die Sternenpopulation der Galaxie so jung ist, „verschwindet“ sie im mittleren Infrarotlicht.
Nehmen Sie sich auch einen Moment Zeit, um den Hintergrund zu betrachten. Webbs Bild ist voll von entfernten Galaxien. Einige haben spiralförmige und ovale Formen, wie jene, die sich durch die „Schwanzfedern“ des Pinguins ziehen, während andere, die überall verstreut sind, formlose Punkte sind. Dies ist ein Beweis für die Empfindlichkeit und Auflösung der Infrarotinstrumente des Teleskops. (Vergleichen Sie Webbs Ansicht mit der Beobachtung von 2018, die Infrarotlicht des ausgemusterten Spitzer-Weltraumteleskops der NASA und Nahinfrarot- und sichtbares Licht des Hubble-Weltraumteleskops der NASA kombiniert.)
Obwohl diese Beobachtungen nur wenige Stunden dauerten, enthüllte Webb weitaus weiter entfernte, rötlichere und staubigere Galaxien als frühere Teleskope – ein weiterer Grund anzunehmen, dass Webb unser Verständnis von allem im Universum auch in Zukunft erweitern wird.