Das James Webb Space Telescope hat in das Chaos der Wagenradgalaxie geblickt und neue Details über die Sternentstehungsprozesse und das zentrale Schwarze Loch der Galaxie enthüllt. Der leistungsfähige Infrarotblick des Teleskops erstellte dieses detaillierte Bild der Wagenradgalaxie und zweier kleinerer Begleitgalaxien vor einem Hintergrund mit zahlreichen anderen Galaxien. Das Bild bietet einen neuen Einblick in die Art und Weise, wie sich die Wagenradgalaxie im Laufe von Milliarden Jahren verändert hat.
Die Wagenradgalaxie liegt etwa 500 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Sculptor (Bildhauer) und ist ein seltener Anblick. Ihr Aussehen ähnelt dem eines Wagenrades und ist die Folge eines gewaltigen Ereignisses: einer Hochgeschwindigkeitskollision zwischen einer großen Spiralgalaxie und einer kleineren Galaxie, die auf diesem Bild nicht sichtbar ist. Kollisionen von galaktischen Ausmaßen verursachen eine Kaskade aus verschiedenen kleineren Ereignissen zwischen den beteiligten Galaxien und die Wagenradgalaxie ist keine Ausnahme.
Die Kollision beeinflusste die Form und Struktur der Galaxie. Die Wagenradgalaxie besitzt zwei Ringe – einen hellen inneren Ring und einen umgebenden, farbenfrohen Ring. Diese beiden Ringe expandieren vom Zentrum der Kollision aus betrachtet nach außen, so wie Wellen in einem Teich, nachdem man einen Stein hineinwarf. Aufgrund dieser Merkmale werden solche Galaxien von Astronomen als Ringgalaxien bezeichnet. Solche Strukturen sind weniger häufig als Spiralgalaxien wie unsere Milchstraßen-Galaxie.
Der helle Kern enthält eine immense Menge aus heißem Staub, wobei die hellsten Gebiete die Heimat riesiger, junger Sternhaufen sind. Der äußere Ring dagegen expandiert seit etwa 440 Millionen Jahren und wird durch Sternentstehungsprozesse und Supernovae dominiert. Während dieser Ring expandiert, trifft er auf umgebendes Gas und stößt neue Sternentstehungsprozesse an.
Die Wagenradgalaxie wurde bereits mit anderen Teleskopen beobachtet, darunter mit dem Weltraumteleskop Hubble. Aber die dramatische Galaxie war in Geheimnisse gehüllt – vielleicht wortwörtlich, wenn man die Menge an Staub bedenkt, die die Sicht auf die Galaxie erschwert. Das James Webb Space Telescope mit seiner Fähigkeit, infrarotes Licht zu registrieren, gibt jetzt neue Einblicke in die Natur der Wagenradgalaxie.
Die Near-Infrared Camera (NIRCam), Webbs Hauptkamera, sieht im nahinfraroten Bereich von 0,6 bis 5 Mikrometern Wellenlänge – das sind wichtige Wellenlängen, die sogar noch mehr Sterne offenbaren können als in sichtbaren Wellenlängen beobachtet werden. Das liegt daran, dass junge Sterne, von denen viele im äußeren Ring entstehen, bei Beobachtungen im Infrarotbereich besser erkennbar sind, weil infrarote Wellenlängen den Staub in ihrer Umgebung durchdringen.
Auf diesem Bild sind die NIRCam-Daten blau, orange und gelb eingefärbt. Die Galaxie zeigt viele einzelne blaue Punkte, die entweder Einzelsterne oder Sternentstehungsgebiete sind. Die NIRCam enthüllt auch den Unterschied zwischen der gleichmäßigeren Verteilung der älteren Sternpopulationen und dem dichten Staub im Kern im Vergleich zu den klumpigeren Strukturen, die mit den jüngeren Sternpopulationen außerhalb zusammenhängen.
Genauere Erkenntnisse über den Staub in der Galaxie erfordern jedoch Webbs Mid-Infrared Instrument (MIRI). MIRI-Daten sind in diesem Kompositbild rot dargestellt. Sie zeigen Regionen innerhalb der Wagenradgalaxie, die reich an Kohlenwasserstoffen und anderen chemischen Verbindungen sind, sowie Silikatstaub, ähnlich wie der Staub auf der Erde. Diese Regionen bilden eine Reihe an spiralförmigen Speichen, die die Grundform des galaktischen Skeletts darstellen. Die Speichen sind in früheren Hubble-Beobachtungen aus dem Jahr 2018 erkennbar, aber treten auf diesem Bild des Webb-Teleskops viel stärker hervor.
Die Webb-Beobachtungen unterstreichen, dass sich die Wagenradgalaxie in einem Übergangsstadium befindet. Die Galaxie, die vor der Kollision eine normale Spiralgalaxie wie die Milchstraßen-Galaxie war, wird sich weiter verändern. Webb zeigt uns einen Schnappschuss des aktuellen Zustands der Wagenradgalaxie, aber gibt auch Einblicke darin, was mit dieser Galaxie in der Vergangenheit geschah und wie sie sich in der Zukunft entwickeln wird.
Eine größere Version der Aufnahme gibt es unter:
https://stsci-opo.org/STScI-01G9G4J23CDPVNGCYDJRZTTJQN.png
(THK)
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