Neue Details rund um die dunkle Wolke L1527 und ihren Protostern wurden vom James Webb Space Telescope der NASA enthüllt. Die lebendigen Farben des Nebels, die nur im Infrarotlicht sichtbar sind, zeigen, dass der Protostern mitten im Sammeln von Material auf dem Weg ist, ein vollwertiger Stern zu werden.
Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA hat die einst verborgenen Merkmale des Protosterns in der dunklen Wolke L1527 enthüllt und einen Einblick in die Anfänge eines neuen Sterns gegeben. Diese lodernden Wolken in der Sternentstehungsregion des Taurus sind nur im Infrarotlicht sichtbar, was sie zu einem idealen Ziel für die Nahinfrarotkamera (NIRCam) von Webb macht.
Der Protostern selbst ist im „Hals“ dieser Sanduhrform verborgen. Eine von der Kante sichtbare protoplanetare Scheibe ist als dunkle Linie in der Mitte des Halses zu sehen. Licht aus dem Protostern leckt über und unter dieser Scheibe und beleuchtet Hohlräume im umgebenden Gas und Staub.
Die vorherrschenden Merkmale der Region, die blauen und orangefarbenen Wolken auf diesem Infrarotbild mit repräsentativen Farben, umreißen Hohlräume, die entstehen, wenn Material vom Protostern wegschießt und mit umgebender Materie kollidiert. Die Farben selbst sind auf Staubschichten zwischen Webb und den Wolken zurückzuführen. In den blauen Bereichen ist der Staub am dünnsten. Je dicker die Staubschicht ist, desto weniger blaues Licht kann entweichen und es entstehen orangefarbene Taschen.
Dieses Video zoomt auf den Protostern L152, um das Objekt zu zeigen, wie es vom NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope gesehen wird, eingebettet in eine Materialwolke, die sein Wachstum nährt. Aus dem Stern ausgestoßenes Material hat Hohlräume über und unter ihm ausgeräumt, deren Grenzen in dieser Infrarotansicht orange und blau leuchten. Die obere zentrale Region zeigt blasenartige Formen aufgrund von stellaren „Rülpsen“ oder sporadischen Auswürfen. Webb erkennt auch Filamente aus molekularem Wasserstoff, die durch frühere Sternauswürfe geschockt wurden. Interessanterweise erscheinen die Ränder der Hohlräume oben links und unten rechts gerade, während die Grenzen oben rechts und unten links gekrümmt sind. Die Region unten rechts erscheint blau, da sich zwischen ihr und Webb weniger Staub befindet als in den orangefarbenen Regionen darüber. Bildnachweis: ESA/Webb, NASA, CSA, unWISE/JPL-Caltech/D. Lang (Perimeter Institute), E. Slawik, N. Risinger, N. Bartmann, M. Zamani Musik: Tonelabs – The Red North (www.tonelabs.com)
Webb enthüllt auch Filamente aus molekularem Wasserstoff, die geschockt wurden, als der Protostern Material aus ihm herausschleuderte. Erschütterungen und Turbulenzen verhindern die Bildung neuer Sterne, die sich sonst in der gesamten Wolke bilden würden. Infolgedessen dominiert der Protostern den Weltraum und nimmt einen Großteil des Materials für sich ein.
Trotz des Chaos, das L1527 verursacht, ist es nur etwa 100.000 Jahre alt – ein relativ junger Körper. Aufgrund seines Alters und seiner Helligkeit im Ferninfrarotlicht, wie sie von Missionen wie dem Infrared Astronomical Satellite beobachtet wurde, gilt L1527 als Protostern der Klasse 0, dem frühesten Stadium der Sternentstehung.
Protosterne wie dieser, die noch in einer dunklen Wolke aus Staub und Gas eingehüllt sind, haben noch einen langen Weg vor sich, bevor sie zu vollwertigen Sternen werden. L1527 erzeugt noch keine eigene Energie durch Kernfusion von Wasserstoff, eine wesentliche Eigenschaft von Sternen. Seine Form ist zwar größtenteils kugelförmig, aber auch instabil und nimmt die Form eines kleinen, heißen und geschwollenen Gasklumpens an, der irgendwo zwischen 20 und 40 % der Masse unserer Sonne liegt.
Der Protostern L1527, der auf diesem Bild des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA/ESA/CSA zu sehen ist, ist in eine Materialwolke eingebettet, die sein Wachstum nährt. Aus dem Stern ausgestoßenes Material hat Hohlräume über und unter ihm ausgeräumt, deren Grenzen in dieser Infrarotansicht orange und blau leuchten. Die obere zentrale Region zeigt blasenartige Formen aufgrund von stellaren „Rülpsen“ oder sporadischen Auswürfen. Webb erkennt auch Filamente aus molekularem Wasserstoff, die durch frühere Sternauswürfe geschockt wurden. Interessanterweise erscheinen die Ränder der Hohlräume oben links und unten rechts gerade, während die Grenzen oben rechts und unten links gekrümmt sind. Die Region unten rechts erscheint blau, da sich zwischen ihr und Webb weniger Staub befindet als in den orangefarbenen Regionen darüber. Kredit: ESA/Webb, NASA, ESA, CSA und STScI, J. DePasquale (STScI), N. Bartmann (ESA/Webb) Musik: Stellardrone – Twilight
Während der Protostern weiter an Masse zunimmt, komprimiert sich sein Kern allmählich und nähert sich einer stabilen Kernfusion. Die in diesem Bild gezeigte Szene zeigt, wie L1527 genau das tut. Die umgebende Molekülwolke besteht aus dichtem Staub und Gas, die ins Zentrum gezogen werden, wo sich der Protostern befindet.
Wenn das Material hineinfällt, windet es sich spiralförmig um die Mitte. Dadurch entsteht eine dichte Materialscheibe, die als Akkretionsscheibe bekannt ist und den Protostern mit Material versorgt. Wenn es an Masse zunimmt und weiter komprimiert wird, steigt die Temperatur seines Kerns und erreicht schließlich die Schwelle für den Beginn der Kernfusion.
Die Scheibe, im Bild als dunkles Band vor dem hellen Zentrum zu sehen, hat etwa die Größe unseres Sonnensystems. Angesichts der Dichte ist es nicht ungewöhnlich, dass ein Großteil dieses Materials zusammenklumpt – die Anfänge von Planeten. Letztendlich bietet diese Ansicht von L1527 einen Einblick, wie unsere Sonne und unser Sonnensystem in ihren Kinderschuhen aussahen.