Auf diesem neuen Bild des James Webb-Weltraumteleskops der NASA scheint der Kosmos mit einer knisternden Pyrotechnik-Explosion zum Leben zu erwachen. Diese feurige Sanduhr, aufgenommen mit Webbs MIRI (Mid-Infrared Instrument), markiert die Szene eines sehr jungen Objekts, das gerade dabei ist, ein Stern zu werden. Im Hals der Sanduhr wächst ein zentraler Protostern, der Material aus einer dünnen protoplanetaren Scheibe ansammelt, die von der Kante aus als dunkle Linie zu sehen ist.
Der Protostern, ein relativ junges Objekt von etwa 100.000 Jahren, ist noch von seiner Muttermolekülwolke, einer großen Region aus Gas und Staub, umgeben. Webbs vorherige Beobachtung von L1527 mit NIRCam (Nahinfrarotkamera) ermöglichte uns einen Blick in diese Region und enthüllte diese Molekülwolke und den Protostern in undurchsichtigen, leuchtenden Farben.
Sowohl NIRCam als auch MIRI zeigen die Auswirkungen von Ausströmungen, die in entgegengesetzte Richtungen entlang der Rotationsachse des Protosterns ausgestoßen werden, während das Objekt Gas und Staub aus der umgebenden Wolke aufnimmt. Diese Ausströmungen nehmen die Form von Bugstoßwellen an der umgebenden Molekülwolke an, die durchweg als filamentartige Strukturen erscheinen.
Sie sind auch für die Entstehung der hellen Sanduhrstruktur innerhalb der Molekülwolke verantwortlich, da sie die umgebende Materie anregen und die Regionen darüber und darunter zum Leuchten bringen. Dies erzeugt einen Effekt, der an Feuerwerk erinnert, das einen bewölkten Nachthimmel erhellt. Anders als NIRCam, das hauptsächlich das von Staub reflektierte Licht zeigt, bietet MIRI jedoch Einblicke in die Auswirkungen dieser Ausflüsse auf den dichtesten Staub und die dichtesten Gase der Region.
Die hier blau gefärbten Bereiche, die den größten Teil der Sanduhr ausmachen, zeigen hauptsächlich kohlenstoffhaltige Moleküle, die als polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe bekannt sind. Der Protostern selbst und die ihn umgebende dichte Staubschicht und eine Mischung aus Gasen sind rot dargestellt. (Die wunderkerzenartigen roten Ausläufer sind ein Artefakt der Teleskopoptik).
Dazwischen zeigt MIRI einen weißen Bereich direkt über und unter dem Protostern, der in der NIRCam-Ansicht nicht so deutlich zu sehen ist. Dieser Bereich ist eine Mischung aus Kohlenwasserstoffen, ionisiertem Neon und dickem Staub, was zeigt, dass der Protostern diese Materie ziemlich weit von sich wegtreibt, während er unordentlich Material aus seiner Scheibe verschlingt.
Während der Protostern weiter altert und energiereiche Jets aussendet, wird er einen Großteil dieser Molekülwolke verbrauchen, zerstören und wegschieben, und viele der Strukturen, die wir hier sehen, werden zu verblassen beginnen. Wenn er schließlich seine Masse angesammelt hat, wird dieses beeindruckende Schauspiel enden und der Stern selbst wird deutlicher sichtbar, sogar für unsere sichtbaren Lichtteleskope.
Die Kombination von Analysen aus dem Nahinfrarot- und Mittelinfrarotbereich zeigt das Gesamtverhalten dieses Systems, einschließlich der Art und Weise, wie der zentrale Protostern die umgebende Region beeinflusst. Andere Sterne im Sternbild Stier, der Sternentstehungsregion, in der sich L1527 befindet, bilden sich auf die gleiche Weise, was dazu führen könnte, dass andere Molekülwolken zerstört werden und entweder die Entstehung neuer Sterne verhindern oder ihre Entwicklung katalysieren.