Tausende von nie zuvor gesehenen jungen Sternen werden in einer Sternkinderstube namens 30 Doradus gesichtet, die vom NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope aufgenommen wurde. Der Nebel, der wegen des Auftretens seiner staubigen Filamente in früheren Teleskopbildern auch Tarantelnebel genannt wird, ist seit langem ein Favorit für Astronomen, die die Sternentstehung studieren. Neben jungen Sternen enthüllt Webb entfernte Hintergrundgalaxien sowie die detaillierte Struktur und Zusammensetzung von Gas und Staub des Nebels.
Mit nur 161.000 Lichtjahren Entfernung in der Galaxie Große Magellansche Wolke ist der Tarantelnebel die größte und hellste Sternentstehungsregion in der Lokalen Gruppe, den Galaxien, die unserer Milchstraße am nächsten sind. Es ist die Heimat der heißesten und massereichsten bekannten Sterne. Astronomen richteten drei von Webbs hochauflösenden Infrarotinstrumenten auf die Vogelspinne. Mit der Nahinfrarotkamera (NIRCam) von Webb betrachtet, ähnelt die Region dem Zuhause einer grabenden Vogelspinne, die mit ihrer Seide ausgekleidet ist. Der Hohlraum des Nebels in der Mitte des NIRCam-Bildes wurde durch die glühende Strahlung eines Haufens massereicher junger Sterne ausgehöhlt, die auf dem Bild blassblau funkeln. Nur die dichtesten umliegenden Bereiche des Nebels widerstehen der Erosion durch die starken Sternwinde dieser Sterne und bilden Säulen, die auf den Haufen zu weisen scheinen. Diese Säulen enthalten sich bildende Protosterne, die schließlich aus ihren staubigen Kokons auftauchen und ihrerseits den Nebel formen.
Bildnachweis: Europäische Weltraumorganisation
Webbs Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) hat einen sehr jungen Stern dabei erwischt. Astronomen dachten zuvor, dass dieser Stern etwas älter sein könnte und bereits dabei ist, eine Blase um sich herum zu beseitigen. NIRSpec zeigte jedoch, dass der Stern gerade erst anfing, aus seiner Säule herauszutreten und immer noch eine isolierende Staubwolke um sich herum aufrechterhielt. Ohne die hochauflösenden Spektren von Webb bei Infrarotwellenlängen hätte diese Episode der Sternentstehung in Aktion nicht aufgedeckt werden können.
Die Region nimmt ein anderes Aussehen an, wenn sie in den längeren Infrarotwellen betrachtet wird, die von Webbs Mid-Infrared Instrument (MIRI) erfasst werden. Die heißen Sterne verblassen und das kühlere Gas und der Staub leuchten. In den Sternenkinderwolken deuten Lichtpunkte auf eingebettete Protosterne hin, die immer noch an Masse zunehmen. Während kürzere Wellenlängen des Lichts von Staubkörnern im Nebel absorbiert oder gestreut werden und daher Webb nie erreichen, um entdeckt zu werden, durchdringen längere Wellenlängen im mittleren Infrarot diesen Staub und offenbaren letztendlich eine zuvor unsichtbare kosmische Umgebung.
Einer der Gründe, warum der Tarantelnebel für Astronomen interessant ist, ist, dass der Nebel eine ähnliche chemische Zusammensetzung hat wie die gigantischen Sternentstehungsregionen, die am „kosmischen Mittag“ des Universums beobachtet wurden, als der Kosmos nur wenige Milliarden Jahre alt und ein Stern war Formation war auf ihrem Höhepunkt. Sternentstehungsregionen in unserer Milchstraße produzieren nicht so schnell Sterne wie der Tarantula-Nebel und haben eine andere chemische Zusammensetzung. Dies macht die Vogelspinne zum nächsten (dh am leichtesten im Detail zu sehenden) Beispiel dafür, was im Universum geschah, als es seinen strahlenden Mittag erreichte. Webb wird Astronomen die Möglichkeit bieten, Beobachtungen der Sternentstehung im Tarantula-Nebel mit den tiefen Beobachtungen des Teleskops entfernter Galaxien aus der tatsächlichen Ära des kosmischen Mittags zu vergleichen und gegenüberzustellen.
Trotz der jahrtausendealten Beobachtung der Sterne durch die Menschheit birgt der Sternentstehungsprozess immer noch viele Geheimnisse – viele davon aufgrund unserer früheren Unfähigkeit, gestochen scharfe Bilder von dem zu bekommen, was sich hinter den dicken Wolken der Sternenkindergärten abspielte. Webb hat bereits damit begonnen, ein nie zuvor gesehenes Universum zu enthüllen, und fängt gerade erst an, die Entstehungsgeschichte der Sterne neu zu schreiben.