Projekt FEAST: Das Webb Space Teleskop fängt einen kosmischen Wirbelsturm ein.

Der James Webb Space Telescope hat ein beeindruckendes Bild der spiralförmigen Großdesigngalaxie M51 aufgenommen, das ihre gut entwickelten Arme zeigt. M51 befindet sich 27 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und hat eine einzigartige Beziehung zur nahegelegenen Zwerggalaxie NGC 5195, von der angenommen wird, dass sie ihre charakteristischen Spiralarme beeinflusst. Credit: ESA/Webb, NASA & CSA, A. Adamo (Stockholm University) und das FEAST JWST-Team

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Der James Webb Space Telescope zeigt die Pracht der spiraligen Galaxie M51 und enthüllt ihre komplexe Beziehung zur benachbarten Galaxie NGC 5195. Durch die FEAST-Studie vertieft Webb unser Verständnis von Sternentstehung und den komplexen Prozessen innerhalb von Galaxien jenseits der Milchstraße.

Die anmutig gewundenen Arme der spiralförmigen Großdesigngalaxie M51 erstrecken sich über dieses Bild des NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope. Im Gegensatz zu einer Vielzahl von seltsamen und faszinierenden spiraligen Galaxien mit zerfetzten oder gestörten Spiralarmen, zeichnen sich Großdesigngalaxien durch prominente, gut entwickelte Spiralarme wie die in diesem Bild gezeigten aus. Dieses galaktische Porträt ist ein Kompositbild, das Daten aus Webbs Near-InfraRed Camera (NIRCam) und dem innovativen Mid-InfraRed Instrument (MIRI) integriert, von denen die Hälfte von Europa beigetragen wurde.

In diesem Bild verfolgen die dunkelroten Regionen den fadenförmigen warmen Staub, der das Medium der Galaxie durchdringt. Die roten Regionen zeigen das von komplexen Molekülen auf Staubkörnern gebildete reemittierte Licht, während die Farben Orange und Gelb die Regionen ionisierten Gases durch die kürzlich gebildeten Sternhaufen zeigen. Stellare Rückkopplung hat eine dramatische Wirkung auf das Medium der Galaxie und erzeugt ein komplexes Netzwerk aus hellen Knoten sowie tiefe schwarze Blasen.

M51 – auch bekannt als NGC 5194 oder die Whirlpool-Galaxie – liegt etwa 27 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Canes Venatici und steckt in einer tumultartigen Beziehung mit ihrem Nachbarn, der Zwerggalaxie NGC 5195, fest. Die Wechselwirkung zwischen diesen beiden Galaxien hat diese galaktischen Nachbarn zu einem der am besten erforschten Galaxienpaare am Nachthimmel gemacht. Der gravitative Einfluss des kleineren Begleiters von M51 wird teilweise für die vornehmen Spiralarme der Galaxie verantwortlich gemacht. Wenn Sie mehr über dieses streitende Paar galaktischer Nachbarn erfahren möchten, können Sie weiter unten frühere Beobachtungen von M51 durch das NASA/ESA Hubble Space Telescope erkunden.

Dieses schärfste aller Zeiten aufgenommene Bild, das im Januar 2005 mit der Advanced Camera for Surveys an Bord des NASA/ESA Hubble Space Telescope aufgenommen wurde, zeigt das großartige Design einer Spiralgalaxie, von ihren geschwungenen Spiralarmen, in denen junge Sterne residieren, bis zu ihrem gelblichen Zentralbereich, einem Zuhause älterer Sterne. Die Galaxie wird aufgrund ihrer wirbelnden Struktur auch als Whirlpool bezeichnet. Credit: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) und das Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Diese Webb-Beobachtung von M51 ist eine von einer Reihe von Beobachtungen, die gemeinsam als Feedback in Emerging extragalactic Star clusTers, kurz FEAST, bezeichnet werden. Die FEAST-Beobachtungen wurden entwickelt, um Licht auf das Zusammenspiel zwischen stellarem Feedback und Sternentstehung in Umgebungen außerhalb unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, zu werfen. Stellares Feedback ist der Begriff, der den Energieausstoß von Sternen in die Umgebungen beschreibt, aus denen sie entstehen, und ist ein entscheidender Prozess zur Bestimmung der Rate, mit der Sterne entstehen. Das Verständnis von stellem Feedback ist entscheidend für den Aufbau genauer universeller Modelle der Sternentstehung.

Ziel der FEAST-Beobachtungen ist es, Sternentstehungsgebiete in Galaxien jenseits unserer eigenen Milchstraße zu entdecken und zu untersuchen. Bevor Webb einsatzbereit wurde, haben uns andere Observatorien wie das Atacama Large Millimeter Array in der chilenischen Wüste und Hubble einen Blick auf die Sternentstehung entweder zu Beginn (Verfolgung der dichten Gas- und Staubwolken, in denen Sterne entstehen werden) oder nachdem die Sterne mit ihrer Energie ihre ursprünglichen Gas- und Staubwolken zerstört haben, ermöglicht.

Webb öffnet ein neues Fenster in die frühen Phasen der Sternentstehung und des stellaren Lichts sowie in die Energieumwandlung von Gas und Staub. Wissenschaftler sehen erstmals, wie sich Sternhaufen aus ihrer Geburts-Gaswolke in Galaxien außerhalb unserer Lokalen Gruppe bilden. Sie werden auch in der Lage sein, zu messen, wie lange es dauert, bis diese Sterne mit neu gebildeten Metallen kontaminiert sind und das Gas reinigen (diese Zeitskalen variieren von Galaxie zu Galaxie).

Indem wir diese Prozesse untersuchen, werden wir besser verstehen, wie der Zyklus der Sternentstehung und die Metallanreicherung in Galaxien reguliert werden, sowie welche Zeitrahmen für die Bildung von Planeten und Braunen Zwergen gelten. Sobald Staub und Gas von den neu gebildeten Sternen entfernt sind, bleibt kein Material zur Planetenbildung übrig.