NGC 346, eine der dynamischsten Sternentstehungsregionen in nahen Galaxien, ist voller Geheimnisse. Dank neuer Erkenntnisse des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA/ESA/CSA ist es jetzt jedoch weniger mysteriös.
NCG 346 befindet sich in der Kleinen Magellanschen Wolke (SMC), einer Zwerggalaxie in der Nähe unserer Milchstraße. Die SMC enthält niedrigere Konzentrationen von Elementen, die schwerer sind als Wasserstoff oder Helium, die Astronomen Metalle nennen, als in der Milchstraße beobachtet werden. Da Staubkörner im Weltraum hauptsächlich aus Metallen bestehen, erwarteten die Wissenschaftler, dass es nur geringe Staubmengen geben würde, die schwer zu erkennen wären. Aber neue Daten von Webb zeigen genau das Gegenteil.
Astronomen untersuchten diese Region, weil die Bedingungen und die Menge an Metallen innerhalb der SMC denen ähneln, die vor Milliarden von Jahren in Galaxien beobachtet wurden, während einer Ära in der Geschichte des Universums, die als „kosmischer Mittag“ bekannt war, als die Sternentstehung ihren Höhepunkt erreichte. Etwa 2 bis 3 Milliarden Jahre nach dem Urknall bildeten Galaxien mit rasender Geschwindigkeit Sterne. Das damalige Feuerwerk der Sternentstehung prägt noch heute die Galaxien, die wir um uns herum sehen.
Dieses Video zeigt NGC 346, eine der dynamischsten Sternentstehungsregionen in nahen Galaxien, wie sie vom NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope gesehen wird. Kredit: NASA, ESA, CSA, STScI, N. Bartmann, M. Zamani (ESA/Webb), Musik: Stellardrone – Twilight
„Eine Galaxie während des kosmischen Mittags hätte nicht einen NGC 346 wie die Kleine Magellansche Wolke; sie hätte Tausende“, sagte Margaret Meixner, Astronomin bei der Universities Space Research Association und Hauptforscherin des Forschungsteams. „Aber selbst wenn NGC 346 jetzt der einzige massereiche Haufen ist, der in seiner Galaxie wild Sterne bildet, bietet er uns eine großartige Gelegenheit, die Bedingungen zu untersuchen, die am kosmischen Mittag herrschten.“
Durch die Beobachtung von Protosternen, die sich noch im Entstehungsprozess befinden, können Forscher herausfinden, ob sich der Sternentstehungsprozess in der SMC von dem unterscheidet, was wir in unserer eigenen Milchstraße beobachten. Frühere Infrarotstudien von NGC 346 haben sich auf Protosterne konzentriert, die schwerer sind als etwa die fünf- bis achtfache Masse unserer Sonne.
„Mit Webb können wir leichtere Protosterne untersuchen, die nur ein Zehntel unserer Sonne klein sind, um zu sehen, ob ihr Bildungsprozess durch den geringeren Metallgehalt beeinflusst wird“, sagte Olivia Jones vom United Kingdom Astronomy Technology Centre das Royal Observatory Edinburgh, ein Co-Ermittler des Programms.
Dieses Video zeigt zwei Ansichten von NGC 346, einer der dynamischsten Sternentstehungsregionen in nahen Galaxien. Das erste gezeigte Bild stammt vom NASA/ESA-Weltraumteleskop Hubble, gefolgt von einem neuen Bild des Objekts vom NASA/ESA/CSA-Weltraumteleskop James Webb. Kredit: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Pagan (STScI), A. James (STScI), N. Bartmann (ESA/Webb), M. Zamani (ESA/Webb), Musik: Stellardrone – The Night Sky in Bewegung
Wenn sich Sterne bilden, sammeln sie Gas und Staub, die in Webb-Bildern wie Bänder aussehen können, aus der umgebenden Molekülwolke. Das Material sammelt sich in einer Akkretionsscheibe, die den zentralen Protostern speist. Astronomen haben Gas um Protosterne innerhalb von NGC 346 entdeckt, aber Webbs Nahinfrarot-Beobachtungen markieren das erste Mal, dass sie auch Staub in diesen Scheiben entdeckt haben.
„Wir sehen die Bausteine, nicht nur von Sternen, sondern möglicherweise auch von Planeten“, sagte Guido De Marchi von der Europäischen Weltraumorganisation, ein Co-Ermittler des Forschungsteams.
„Und da die Kleine Magellansche Wolke während des kosmischen Mittags eine ähnliche Umgebung wie Galaxien hat, ist es möglich, dass sich Gesteinsplaneten früher in der Geschichte des Universums gebildet haben könnten, als wir vielleicht gedacht haben.“
Dieses Video nimmt den Betrachter mit auf eine Reise zu NGC 346, einer der dynamischsten Sternentstehungsregionen in nahen Galaxien, wie sie vom NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope gesehen wird. Kredit: ESA/Webb, NASA, CSA, ESO, ESA/Hubble, Digitized Sky Survey 2, A. Nota, N. Bartmann, M. ZamaniMusic: Music for the Zoom: Tonelabs – The Red North (www.tonelabs.com)
Das Team hat auch spektroskopische Beobachtungen von Webbs NIRSpec-Instrument, die sie weiterhin analysieren. Diese Daten sollen neue Einblicke in das Material liefern, das sich auf einzelnen Protosternen ansammelt, sowie in die Umgebung, die die Protosterne unmittelbar umgibt.
Diese Ergebnisse werden am 11. Januar 2023 in einer Pressekonferenz auf der 241. Tagung der American Astronomical Society vorgestellt. Die Beobachtungen wurden im Rahmen des Programms erhalten 1227.