Was auf diesem Infrarotbild wie ein roter Schmetterling im Weltraum aussieht, ist in Wirklichkeit eine Kinderstube für hunderte junger Sterne, aufgenommen vom NASA-Weltraumteleskop Spitzer. Offiziell als Westerhout 40 (W40) bezeichnet, ist der „Schmetterling“ ein Nebel – ein riesige Wolke aus Gas und Staub im Weltraum, in der neue Sterne entstehen können. Die beiden „Flügel“ des Schmetterlings sind gigantische Blasen aus heißem, interstellaren Gas, das von den heißesten, massereichsten Sternen in dieser Region abgestoßen wird.
W40 ist nicht nur schön, sondern veranschaulicht auch, wie die Entstehung von Sternen in der Zerstörung jener Wolken resultiert, die halfen sie zu erschaffen. Innerhalb großer Wolken aus Gas und Staub zieht die Gravitationskraft Materie zu dichten Klumpen zusammen. Manchmal erreichen diese Klumpen eine kritische Dichte, die in ihren Kernen die Entstehung von Sternen erlaubt. Strahlung und Winde von den massereichsten Sternen in diesen Wolken (und die von ihnen bei Supernova-Explosionen fortgeschleuderte Materie) bilden manchmal Blasen wie jene in W40. Aber diese Prozesse zerstreuen auch das Gas und den Staub, lösen dichte Klumpen auf und reduzieren oder behindern die Entstehung neuer Sterne.
Die Materie der Flügel von W40 wurde von einem dichten Sternhaufen ausgestoßen, der zwischen den Flügeln liegt. Der heißeste und massereichste dieser Sterne, W40 IRS 1a, befindet sich nahe des Zentrums des Sternhaufens. W40 liegt rund 1.400 Lichtjahre von der Sonne entfernt – ungefähr in derselben Entfernung wie der Orionnebel, auch wenn die beiden Objekte am Himmel etwa 180 Grad voneinander getrennt sind. Das sind zwei der nächstgelegenen Regionen, in denen massereiche Sterne mit mehr als zehn Sonnenmassen bei der Entstehung beobachtet wurden.
Ein anderer Sternhaufen namens Serpens South ist rechts oberhalb von W40 sichtbar. Sowohl Serpens South als auch der Sternhaufen im Herzen von W40 sind in astronomischen Maßstäben jung (weniger als ein paar Millionen Jahre alt), aber Serpens South ist der jüngere der beiden. Seine Sterne sind noch in ihre Geburtskokons eingebettet und werden eines Tages ausbrechen, um Blasen wie die von W40 zu produzieren. Spitzer hat auch ein detaillierteres Bild des Serpens-South-Sternhaufens gemacht.
Ein Mosaik von Spitzers Beobachtungen der Sternentstehungsregion W40 wurde ursprünglich als Teil des Massive Young Stellar Clusters Study in Infrared and X-rays (MYStIX) Survey über junge stellare Objekte veröffentlicht.
Das Spitzer-Bild besteht aus vier Aufnahmen, die mit der Infrared Array Camera (IRAC) während der Hauptmission des Weltraumteleskops in verschiedenen infraroten Wellenlängen gemacht wurden: 3,6 Mikrometer, 4,5 Mikrometer, 5,8 Mikrometer und 8 Mikrometer (dargestellt als blau, grün, orange und rot). Organische Moleküle aus Kohlenstoff und Wasserstoff, sogenannte polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, werden durch interstellare Strahlung angeregt und werden in Wellenlängen nahe 8 Mikrometern sichtbar, was dem Nebel seine rötlichen Strukturen verleiht. Sterne sind in den kürzeren Wellenlängen heller, was ihnen einen bläulichen Farbton gibt. Einige der jüngsten Sterne sind von staubhaltigen Materiescheiben umgeben, die in einem gelben oder roten Farbton leuchten.
Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena (Kalifornien) leitet die Spitzer-Mission für das Science Mission Directorate der Agentur in Washington. Die wissenschaftlichen Operationen werden am Spitzer Science Center des Caltech in Pasadena durchgeführt. Die Flugoperationen werden von Lockheed Martin Space Systems in Littleton (Colorado) gesteuert. Die Daten werden am Infrared Science Archive des IPAC am Caltech archiviert. Das Caltech betreibt das JPL für die NASA.
(THK)
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