15. September 2023:   JWST erfasst den Überschallausfluss des jungen Sterns


Bild: NASA

Der hochauflösende Nahinfrarotblick des James Webb-Weltraumteleskops der NASA auf Herbig-Haro 211 enthüllt exquisite Details des Austritts eines jungen Sterns,
eines kindischen Analogons unserer Sonne.
Herbig-Haro-Objekte entstehen, wenn Sternwinde oder Gasströme neugeborener Sterne Stoßwellen bilden, die mit hoher Geschwindigkeit mit nahegelegenem Gas und Staub kollidieren.
Das Bild zeigt eine Reihe von Bugschocks nach Südosten (unten links) und Nordwesten (oben rechts) sowie den schmalen bipolaren Strahl, der sie antreibt,
in beispielloser Detailliertheit. Durch die turbulenten Bedingungen angeregte Moleküle, darunter molekularer Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Siliziummonoxid,
senden von Webb gesammeltes Infrarotlicht aus, das die Struktur der Ausflüsse kartiert.


Herbig-Haro (HH)-Objekte sind leuchtende Regionen rund um neugeborene Sterne, die entstehen, wenn Sternwinde oder Gasströme, die von diesen neugeborenen Sternen austreten,
Stoßwellen bilden, die mit hoher Geschwindigkeit mit nahegelegenem Gas und Staub kollidieren.
Dieses Bild von HH 211 vom James Webb-Weltraumteleskop der NASA zeigt einen Ausfluss eines Protosterns der Klasse 0, einem infantilen Analogon unserer Sonne,
als sie gerade mal ein paar Zehntausend Jahre alt war und nur eine Masse von 8 % der heutigen hatte -Tagessonne (sie wird schließlich zu einem Stern wie die Sonne heranwachsen).

Infrarotbildgebung ist für die Untersuchung neugeborener Sterne und ihrer Ausströmungen von großer Bedeutung, da solche Sterne immer noch im Gas der Molekülwolke eingebettet sind,
in der sie entstanden sind. Die Infrarotemission der Ausströmungen des Sterns durchdringt das verdeckende Gas und den Staub und macht ein Herbig-Haro-Objekt wie HH 211 ideal für die
Beobachtung mit Webbs empfindlichen Infrarotinstrumenten.
Durch die turbulenten Bedingungen angeregte Moleküle, darunter molekularer Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Siliziummonoxid, emittieren Infrarotlicht,
das Webb sammeln kann, um die Struktur der Ausflüsse zu kartieren.

Das Bild zeigt eine Reihe von Bugschocks im Südosten (unten links) und Nordwesten (oben rechts) sowie den schmalen bipolaren Strahl, der sie antreibt.
Webb enthüllt diese Szene in beispielloser Detailgenauigkeit, etwa fünf- bis zehnmal höher als alle vorherigen Bilder von HH 211.
Der innere Jet „wackelt“ spiegelsymmetrisch auf beiden Seiten des zentralen Protosterns. Dies stimmt mit Beobachtungen in kleineren Maßstäben überein und legt nahe,
dass es sich bei dem Protostern tatsächlich um einen ungelösten Doppelstern handeln könnte.

Frühere Beobachtungen von HH 211 mit bodengestützten Teleskopen zeigten riesige Bugschocks, die sich von uns wegbewegten (Nordwesten) und auf uns zukamen (Südosten),
und hohlraumartige Strukturen in geschocktem Wasserstoff bzw. Kohlenmonoxid sowie einen knorrigen und wackelnden bipolaren Jet in Siliziummonoxid.
Forscher haben Webbs neue Beobachtungen genutzt, um festzustellen, dass der Ausfluss des Objekts im Vergleich zu weiter entwickelten Protosternen mit ähnlichen Ausflüssen relativ langsam ist.

Das Team maß die Geschwindigkeiten der innersten Ausflussstrukturen auf etwa 48–60 Meilen pro Sekunde (80 bis 100 Kilometer pro Sekunde).
Allerdings ist der Geschwindigkeitsunterschied zwischen diesen Abschnitten des Ausflusses und dem führenden Material, mit dem sie kollidieren, also der Stoßwelle, viel geringer.
Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass Ausflüsse der jüngsten Sterne, wie der im Zentrum von HH 211, größtenteils aus Molekülen bestehen,
da die vergleichsweise niedrigen Stoßwellengeschwindigkeiten nicht energiereich genug sind, um die Moleküle in einfachere Atome und Ionen zu zerlegen.