12. Juli 2024:  Lebendiges Porträt interagierender Galaxien markiert JWSTs zweiten Jahrestag

Zwei für zwei!
Ein Duo interagierender Galaxien erinnert an den zweiten wissenschaftlichen Jahrestag des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA,
das kontinuierliche Beobachtungen, einschließlich Bilder und hochdetaillierter Daten, sogenannte Spektren, durchführt

Seine Operationen haben zu einer „Parade“ von Entdeckungen durch Astronomen auf der ganzen Welt geführt.

„Seit Präsident Biden und Vizepräsident Harris vor zwei Jahren das erste Bild des James Webb-Weltraumteleskops enthüllten,
hat Webb weiterhin die Geheimnisse des Universums gelüftet“, sagte NASA-Administrator Bill Nelson.
„Mit bemerkenswerten Bildern aus den Ecken des Kosmos, die fast bis zum Beginn der Zeit zurückreichen,
werfen Webbs Fähigkeiten neues Licht auf unsere himmlische Umgebung und inspirieren zukünftige Generationen von Wissenschaftlern,
Astronomen und Entdeckern.“

„In nur zwei Jahren hat Webb unsere Sicht auf das Universum verändert und die Art von Weltklasse-Wissenschaft ermöglicht,
die die NASA dazu veranlasst hat, diese Mission Wirklichkeit werden zu lassen“, sagte Mark Clampin,
Direktor der Astrophysik-Abteilung im NASA-Hauptquartier in Washington.
„Webb bietet Einblicke in langjährige Geheimnisse des frühen Universums und läutet eine neue Ära der Erforschung ferner Welten ein,
während er Bilder zurückbringt, die Menschen auf der ganzen Welt inspirieren und spannende neue Fragen aufwerfen, die es zu beantworten gilt.
Es war noch nie so möglich, alle Facetten des Universums zu erforschen.“

Die Spezialisierung des Teleskops auf die Erfassung von Infrarotlicht,
was über das hinausgeht, was unsere eigenen Augen erkennen können, zeigt diese Galaxien, die zusammen als Arp 142 bekannt sind,
in einem langsamen kosmischen Tanz.
Webbs Beobachtungen, die Licht im nahen und mittleren Infrarotbereich von Webbs NIRCam (Near-Infrared Camera)
bzw. MIRI (Mid-Infrared Instrument) kombinieren, zeigen deutlich, dass sie durch einen blau dargestellten Dunst verbunden sind,
der eine Mischung aus Sternen darstellt und Gas, ein Ergebnis ihrer Vermischung.

Ihre andauernde Interaktion wurde vor 25 bis 75 Millionen Jahren in Gang gesetzt, als der Pinguin (einzeln katalogisiert als NGC 2936)
und das Ei (NGC 2937) ihren ersten Durchgang absolvierten.
Sie werden weiter flattern und schwanken und mehrere zusätzliche Schleifen durchlaufen,
bevor sie in Hunderten von Millionen Jahren zu einer einzigen Galaxie verschmelzen.

Bild A: Wechselwirkende Galaxien Arp 142 (NIRCam und MIRI):


Bild: NASA

Die verzerrte Spiralgalaxie in der Mitte, der Pinguin, und die kompakte Ellipsengalaxie links, das Ei,
sind in einer aktiven Umarmung eingeschlossen.
Dieses Nah- und Mittelinfrarotbild kombiniert Daten der NIRCam (Near-Infrared Camera) und des
MIRI (Mid-Infrared Instrument) des James Webb-Weltraumteleskops der NASA und markiert das
zweite Wissenschaftsjahr des Teleskops.
Webbs Ansicht zeigt, dass ihre Interaktion durch ein Leuchten verstreuter Sterne gekennzeichnet ist,
die in Blau dargestellt sind.
Die Galaxien, die gemeinsam als Arp 142 bekannt sind, passierten vor 25 bis 75 Millionen Jahren zum
ersten Mal aneinander und lösten im Pinguin ein „Feuerwerk“ oder die Entstehung neuer Sterne aus.
Die Galaxien haben ungefähr die gleiche Masse, weshalb die eine die andere nicht verzehrt hat.



Lass uns tanzen!

Vor ihrer ersten Annäherung hatte der Pinguin die Form einer Spirale. Heute ist es sein galaktisches Zentrum, das
schimmert wie ein Auge, seine ausgestreckten Arme formen nun einen Schnabel, einen Kopf, ein Rückgrat und
einen aufgefächerten Schwanz.

Wie alle Spiralgalaxien ist der Pinguin immer noch sehr reich an Gas und Staub.
Der „Tanz“ der Galaxien zog durch die Schwerkraft die dünneren Gas- und Staubbereiche des Pinguins an, was dazu führte,
dass sie in Wellen zusammenschlugen und Sterne bildeten.
Suchen Sie an zwei Stellen nach diesen Bereichen:
An dem, was wie ein Fisch aussieht, in seinem „Schnabel“ und an den „Federn“ in seinem „Schwanz“.

Diese neueren Sterne sind von rauchartigem Material umgeben, das kohlenstoffhaltige Moleküle enthält,
die als polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe bekannt sind und bei deren Nachweis Webb außergewöhnlich gut ist.
Staub, der als schwächere, tiefere orangefarbene Bögen sichtbar ist, schwebt ebenfalls von seinem Schnabel zu den Schwanzfedern.

Im Gegensatz dazu bleibt die kompakte Form des Eggs weitgehend unverändert.
Als elliptische Galaxie ist sie voller alternder Sterne und enthält viel weniger Gas und Staub,
die zur Bildung neuer Sterne abgezogen werden können.
Wären beide Galaxien Spiralgalaxien, würde jede ihre erste „Drehung“ mit der Entstehung neuer Sterne und wirbelnden Locken,
sogenannten Gezeitenschweifen, beenden.

Ein weiterer Grund für das ungestörte Erscheinungsbild des Eis:
Diese Galaxien haben ungefähr die gleiche Masse bzw. das gleiche Gewicht,
weshalb der kleiner aussehende Ellipse vom Pinguin nicht verzehrt oder verzerrt wurde.

Es wird geschätzt, dass der Pinguin und das Ei etwa 100.000 Lichtjahre voneinander entfernt sind,
astronomisch gesehen ziemlich nahe beieinander.
Zum Vergleich:
Die Milchstraße und unser nächster Nachbar, die Andromedagalaxie, sind etwa 2,5 Millionen Lichtjahre voneinander entfernt.
Auch sie werden interagieren, aber erst in etwa 4 Milliarden Jahren

Schauen Sie nun nach rechts oben, um eine Galaxie zu entdecken, die nicht auf dieser Party ist.
Diese Randgalaxie mit der Katalognummer PGC 1237172 liegt 100 Millionen Lichtjahre näher an der Erde.
Außerdem ist er recht jung und wimmelt von neuen, blauen Sternen.

Lust auf noch einen Partytrick?
Wechseln Sie zu Webbs reinem Mittelinfrarotbild, um zu sehen, wie PGC 1237172 praktisch verschwindet.
Licht im mittleren Infrarotbereich fängt größtenteils kühlere, ältere Sterne und eine unglaubliche Menge Staub ein.
Da die Sternpopulation der Galaxie so jung ist, „verschwindet“ sie im Licht des mittleren Infrarots.


Bild B: Wechselwirkende Galaxien Arp 142 (nur MIRI):


Bild: NASA

Die mittlere Infrarotansicht der interagierenden Galaxien Arp 142 des James Webb-Weltraumteleskops der NASA scheint in Primärfarben zu singen.
Das Ei erscheint als winziges, blaugrünes Oval, da es aus alten Sternen besteht und den größten Teil seines Gases und Staubs verloren oder verbraucht hat.
Rechts sind die Sternentstehungsregionen des Pinguins in Rosa und Lila dargestellt und enthalten rauchähnliches Material,
das als polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe bekannt ist.


Nehmen Sie sich auch einen Moment Zeit, um den Hintergrund zu scannen. Webbs Bild ist voller entfernter Galaxien.
Einige nehmen spiralförmige und ovale Formen an, wie sie sich durch die „Schwanzfedern“ des Pinguins ziehen,
während andere überall verstreut formlose Punkte darstellen.
Dies ist ein Beweis für die Empfindlichkeit und Auflösung der Infrarotinstrumente des Teleskops.
(Vergleichen Sie Webbs Ansicht mit der Beobachtung von 2018, bei der Infrarotlicht vom ausgemusterten Spitzer-Weltraumteleskop der NASA
und nahinfrarotes und sichtbares Licht vom Hubble-Weltraumteleskop der NASA kombiniert wird.)
Auch wenn diese Beobachtungen nur wenige Stunden dauerten, enthüllte Webb weitaus weiter entfernte, rötlichere, und staubigere Galaxien als frühere Teleskope,
ein Grund mehr zu erwarten, dass Webb unser Verständnis von allem im Universum weiter erweitert.

Wollen Sie mehr?
Machen Sie einen Rundgang durch das Bild, „fliegen“ Sie es in einer Visualisierung durch und vergleichen Sie Webbs Bild mit dem des Hubble-Weltraumteleskops.
Arp 142 liegt 326 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Hydra.


Video: Besichtigung des Arp 142-Bildes:





Rückblick: Ein Jahr Janes Webb Weltraumteleskop: https://www.youtube.com/watch?v=nbDQEo0uA0Q