Tolle Webb-Bilder: Gewaltiger Sternentanz malt goldene Ringe ins All

Wie goldene Wellen im dunklen All breiten sich konzentrische Ringe um einen gleißend hellen Stern aus. Neue Aufnahmen des James-Webb-Te­les­kops zeigen Wolf-Rayet 140 - ein sterbender Stern, der spiral­för­mi­ge, kohlenstoffreiche Materieringe ins All schleudert.
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NASA

Webb enthüllt: Doppelsternsystem malt Ringe ins All

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat neue, detaillierte Einblicke in dieses faszinierende Sternsystem gewonnen. Wolf-Rayet 140 besteht aus zwei massereichen Sternen, die sich in einer engen, elliptischen Umlaufbahn umkreisen. Alle acht Jahre, wenn sich die Sterne am nächsten kommen, kollidieren ihre stellaren Winde. Dabei komprimiert sich das Material und es bildet sich kohlenstoffreicher Staub, der in Form von Ringen ins All geschleudert wird.

Die Infrarotkameras des Webb-Teleskops konnten 17 dieser Staubhüllen nachweisen, die sich mit erstaunlicher Geschwindigkeit ausdehnen - über 2600 km/s, was fast einem Prozent der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Emma Lieb, Hauptautorin der Studie, erklärt: "Das Teleskop zeigte, dass sich die Staubhüllen mit konstanten Geschwindigkeiten nach außen bewegen und sichtbare Veränderungen in unglaublich kurzen Zeiträumen offenbaren."

Übergänge zwischen 2022 und 2023 von Wolf-Rayet 140

Die hohe Auflösung und Empfindlichkeit des Webb-Teleskops ermöglichten es, Veränderungen in der Ausdehnung der Staubhüllen innerhalb von nur 14 Monaten zu beobachten. Diese Präzision liefert wertvolle Daten zur Entstehung und Verteilung von Kohlenstoff im Universum. Die ältesten nachgewiesenen Staubhüllen sind bis zu 130 Jahre alt, während noch ältere bereits zu schwach für eine Detektion sind. James Webb: Wolf-Rayet 140Goldene Ringe um Wolf-Rayet 140 Die scheinbar gleichförmigen Staubwellen offenbaren bei näherer Betrachtung ein überraschendes Detail: Der Staub ballt sich stellenweise zu gewaltigen Wolken, die sind so groß wie unser gesamtes Sonnensystem. "Es ist aufregend, einen Blick darauf zu werfen, wie Doppelsternsysteme nicht nur kohlenstoffreichen Staub erzeugen, sondern ihn auch in unsere galaktische Nachbarschaft transportieren", so Ryan Lau, ein Mitautor und Astronom am NSF NOIRLab in Tucson, Arizona.

Der Große stirbt

Die Zukunft des Systems hängt vom Schicksal des massereicheren Sterns ab. Er könnte als Supernova explodieren oder zu einem Schwarzen Loch kollabieren. Letzteres Szenario würde die Staubhüllen intakt lassen und könnte weitere Erkenntnisse über die Herkunft des Staubs im Universum liefern.

Was kann das Webb-Teleskop?
Das James-Webb-Teleskop ist das leistungsstärkste Weltraumteleskop, das je gebaut wurde. Es kann durch kosmische Staubwolken blicken und Licht aus den frühesten Phasen des Universums einfangen.

Mit seinem 6,5 Meter großen Hauptspiegel und den hochempfindlichen Infrarotinstrumenten kann es bis zu 13,5 Milliarden Lichtjahre weit ins All schauen. Dies ermöglicht Einblicke in die Entstehung der ersten Galaxien.
Wie teuer war das Projekt?
Die Gesamtkosten des James-Webb-Weltraumteleskops belaufen sich auf rund 10 Milliarden US-Dollar. Dies macht es zu einem der teuersten wissenschaftlichen Instrumente, die je gebaut wurden.

Die hohen Kosten ergeben sich aus der komplexen Technologie, den vielen Tests und Verzögerungen sowie der aufwendigen Entwicklung völlig neuer Komponenten für den Einsatz im All.
Wo befindet sich das Teleskop?
Das Webb-Teleskop kreist um den Lagrange-Punkt L2, etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Diese Position wurde gewählt, um optimale Beobachtungsbedingungen zu gewährleisten.

An diesem Punkt kann das Teleskop mit seinem Sonnenschild die Wärmestrahlung von Sonne, Erde und Mond abschirmen, was für die empfindlichen Infrarotbeobachtungen essenziell ist.
Wie lange wird Webb funktionieren?
Die geplante Mindestlebensdauer des Teleskops beträgt 5-10 Jahre. Der limitierende Faktor ist der Treibstoff, der für die Positions-Korrekturen benötigt wird.

Experten gehen davon aus, dass das Teleskop bei optimalem Verlauf sogar bis zu 20 Jahre arbeiten könnte. Eine Reparatur oder Wartung ist aufgrund der großen Entfernung zur Erde nicht möglich.
Was macht Webb besser als Hubble?
Das Webb-Teleskop verfügt über einen mehr als 6-mal größeren Hauptspiegel als Hubble und kann damit deutlich schwächere und weiter entfernte Objekte beobachten.

Während Hubble hauptsächlich im sichtbaren Licht arbeitet, ist Webb auf Infrarotbeobachtungen spezialisiert. Dies ermöglicht Blicke durch kosmische Staubwolken und die Beobachtung sehr weit entfernter Galaxien.
Wie werden die Daten übertragen?
Das Teleskop überträgt seine Daten über das Deep Space Network der NASA zur Erde. Die Übertragungsrate beträgt dabei etwa 28 Megabit pro Sekunde.

Täglich werden etwa 57 Gigabyte wissenschaftliche Daten und Bilder zur Erde gefunkt. Die Signale benötigen aufgrund der großen Entfernung etwa 5 Sekunden, um die Erde zu erreichen.
Wer hat Zugriff auf Webb-Daten?
Die Beobachtungsdaten des Webb-Teleskops werden nach einer kurzen Sperrfrist der gesamten wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung gestellt.

Forschende können Beobachtungszeit beantragen, wobei die Vergabe nach wissenschaftlicher Relevanz erfolgt. Etwa 30% der Zeit ist für garantierte Beobachtungen der beteiligten Institutionen reserviert.
Warum der Name James Webb?
James E. Webb war von 1961 bis 1968 NASA-Administrator und prägte maßgeblich das Apollo-Programm. Unter seiner Führung entwickelte sich die NASA zu einer breit aufgestellten Forschungsorganisation.

Die Namensgebung wurde allerdings auch kritisch diskutiert, da Webb in seiner Zeit bei der NASA in diskriminierende Praktiken involviert gewesen sein soll. Die NASA hält jedoch an dem Namen fest.
Zusammenfassung
  • Webb-Teleskop zeigt goldene Ringe um sterbenden Stern Wolf-Rayet 140
  • Zwei massereiche Sterne in enger Umlaufbahn schleudern Staubhüllen ins All
  • 17 kohlenstoffreiche Staubringe dehnen sich mit fast 1% Lichtgeschwindigkeit aus
  • Veränderungen der Staubhüllen innerhalb von 14 Monaten beobachtbar
  • Älteste nachgewiesene Staubhüllen sind bis zu 130 Jahre alt
  • Staubwolken erreichen die Größe unseres gesamten Sonnensystems
  • Zukünftige Supernova oder Schwarzes Loch könnte weitere Erkenntnisse liefern

Siehe auch:


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