Das All mit neuer Linse: Die atemberaubendsten Bilder des James-Webb-Weltraumteleskops

Die Entstehung von Sternen und die chaotische Umgebung, die sie bewohnen, ist eines der am besten untersuchten Gebiete in der kosmischen Forschung. Allerdings ist es auch eines der geheimnisvollsten. Das James-Webb-Weltraumteleskop der Nasa ermöglicht mithilfe von zwei neuen Aufnahmen nun einen Blick auf die Kompliziertheit dieser Prozesse, wie es ihn nie zuvor gegeben hat.

Darauf ist die Sternentstehungsregion NGC 604 zu sehen, die sich in der Galaxie Messier 33 befindet. Dabei gewähren uns die höhlenartigen Blasen und sich ausdehnenden Gasfäden einen detaillierten und vollständigen Blick auf die Geburt von Sternen.

Am 24. Februar 1987 leuchtete am südlichen Himmel ein neuer Stern auf (links): In der Großen Magellanschen Wolke, einer Satellitengalaxie unserer Milchstraße, war ein massereicher Stern als Supernova explodiert. Sie wurde als SN 1987A registriert und war ein Glücksfall. Sie war nicht nur die hellste Sternexplosion am irdischen Himmel seit 400 Jahren, sondern auch die uns mit 160.000 Lichtjahren am nächsten gelegene.

Die geringe Entfernung macht es erstmals möglich, die Vorgänge in der Umgebung einer solchen Sternenkatastrophe in Echtzeit detailliert zu beobachten. Bislang war der direkte Blick allerdings durch Gas und Staub, also durch die bei der Explosion herausgeschleuderten Materie, versperrt. Nun ist es Forscherinnen und Forschern jedoch gelungen, mithilfe des im Infrarot-Bereich beobachtenden Weltraumteleskops "James Webb", diesen Schleier zu durchdringen. Und es bestätigte sich ein lange gehegter Verdacht: Bei der Explosion ist tatsächlich ein Neutronenstern zurückgeblieben.

Erst kürzlich hat sich Nasas James-Webb-Weltraumteleskop dem ungewöhnlichen Eisriesen Uranus zugewendet. Es hat dabei eine dynamische Welt eingefangen: die trüben inneren und äußeren Ringe, Monde und Stürme. Sogar die saisonale Nordpolarkappe des Planeten ist zu sehen.

Vergrößert man die Aufnahme, sind 9 der 27 Monde deutlich zu erkennen. Startet man oben rechts (auf zwei Uhr) und geht im Uhrzeigersinn einmal herum, sind das: Rosalind, Puck, Belinda, Desdemona, Cressida, Bianca, Portia, Juliet und Perdita.

Diese Aufnahme des James-Webb-Weltraumteleskops zeigt den Mittelteil des Sternenhaufens IC 348. Wissenschaftler haben den Haufen nach winzigen, freischwebenden Braunen Zwergen durchsucht. Dabei handelt es sich um Objekte, die zu klein sind, um Sterne sein zu können, aber größer als die meisten Planeten sind.

Tatsächlich fanden sie drei Braune Zwerge. Diese besitzen weniger als achtmal die Masse des Jupiters. Einer ist sogar nur drei- bis viermal so schwer wie der Planet. Die Braunen Zwerge wurden in der Aufnahme umkreist und noch einmal einzeln herausgestellt.

Astronominnen und Astronomen haben eine neue Ära bei der Erforschung des Supernova-Überrests Cassiopeia A (Cas A) eingeläutet. Das James-Webb-Teleskop zeigt die Sternenexplosion mit einer Auflösung, die bei diesen Wellenlängen bislang unerreichbar war. Das hochauflösende Bild offenbart komplizierte Details.

Wenn wir ein Bild unserer Sonne als Baby knipsen könnten, würde es vermutlich in etwa so aussehen. Überschalljets aus Gas schießen aus den Polen des neugeborenen Sterns, der erst wenige Zehntausend Jahre alt ist. Erwachsen wird er einmal unserer Sonne gleichen.

Die Aufnahme des James-Webb-Teleskops im Nahinfrarot-Bereich zeigt die Supernova 1987A, die sich 168.000 Lichtjahre entfernt befindet. Erstmals ist eine Struktur wie ein Schlüsselloch zu sehen. Im Zentrum befinden sich Gas- und Staubklumpen, die von der Supernova-Explosion ausgestoßen wurden. Ein heller Ring umgibt das innere Schlüsselloch.

Die Spiralgalaxie M51 (NGC 5194) ist auch unter dem Namen Whirlpool-Galaxie bekannt - auf diesem Bild ist gut zu erkennen, warum. Die Spiralarme entstehen wohl durch die Anziehungskraft der Begleitgalaxie (NGC 5195).

Der Ringnebel ist eines der besten Beispiele für einen Planetarischen Nebel. Das neue Bild des Teleskops zeigt die beispiellosen Details eines sterbenden Sterns, der sich bereits im Endstadium befindet. Es offenbart komplizierte Strukturen des inneren Rings.

Bei diesem fest verbundenen Paar, das auch unter der Bezeichnung Herbig-Haro 46/47 bekannt ist, handelt es sich um aktiv bildende Sterne. Sie befinden sich in dem orange-weißen Fleck in der Mitte der Aufnahme.

Seit dem 12. Juli 2022 liefert das James-Webb-Weltraumteleskop spektakuläre Bilder aus dem All. Anlässlich des ersten Jahrestags hat die Nasa einen Blick auf die Geburt eines Sterns gewährt, wie wir sie nie zuvor gesehen haben. Die Aufnahme zeigt die sogenannte Rho-Ophiuchi-Wolke. Mit einer Entfernung von 390 Lichtjahren ist sie das der Erde nächstgelegene Sternentstehungsgebiet.

NGC 3256 ist eine verschmolzene Spiralgalaxie. Sie hat in etwa die Größe der Milchstraße und befindet sich circa 120 Millionen Lichtjahre entfernt.

Zum ersten Mal widmete sich das Teleskop dem Saturn, um erste Nahinfrarot-Beobachtungen durchzuführen. Der Planet selbst erscheint auf dem Bild recht dunkel. Der Grund: Methan absorbiert beinahe das ganze Sonnenlicht. Die eisigen Ringe bleiben dabei relativ hell.

Wie ein zartes Gewebe erstrecken sich Staub und helle Sternhaufen über das Bild der Balken-Spiralgalaxie NGC 5068.

Hier sind die staubige Struktur der Spiralgalaxie und die leuchtenden Gasblasen, die neu gebildete Sternhaufen enthalten, besonders gut zu sehen.

Auf diesem Bild der Spiralgalaxie steht vor allem die riesige Sternenpopulation der Galaxie im Mittelpunkt. Entlang ihres leuchtenden Zentrabalkens (oben links) ist die Population besonders dicht.

Diese vergrößerte Aufnahme von Uranus ermöglicht einen atemberaubenden Blick auf seine Ringe.

Diese Ansicht ist selten: Wolf-Rayet-Sterne gehören zu den hellsten, massereichsten und am kürzesten feststellbaren Sternen, die bekannt sind. Das Teleskop konnte den Stern WR 124 in nie dagewesener Detailgenauigkeit einfangen.

NGC 7469 ist eine leuchtende Spiralgalaxie mit einem Durchmesser von etwa 90.000 Lichtjahren. Sie liegt circa 220 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und befindet sich im Sternbild Pegasus. Ihre Begleitgalaxie IC 5283 ist teilweise im unteren linken Bildbereich sichtbar.

Ein Einblick in die Anfänge unserer Sonne und unseres Sonnensystems: In der Dunkelwolke L1527 bahnt sich die Geburt eines Sterns an. Der Protostern sitzt im "Hals" dieser "Sanduhr" aus Gas und Staub - die nur im Infrarotbereich sichtbar ist.

Die Säulen der Schöpfung erinnern an Bögen und Türme, die aus einer Wüstenlandschaft emporsteigen. Sie sind allerdings mit halbtransparentem Gas und Staub gefüllt. In dieser Region entstehen unter anderem junge Sterne.

Diese Aufnahme zeigt das Galaxienpaar VV 191. Dank der Aufnahme waren Forscher in der Lage, das Licht, das von der großen, weißen elliptischen Galaxie links abgegeben wird, durch die Spiralgalaxie rechts zu verfolgen und die Auswirkungen von interstellarem Staub in der Spiralgalaxie zu bestimmen.

Das erste Bild, das das Teleskop vom Planeten Neptun gemacht hat, ist unglaublich: Dabei gewährt es uns nicht nur die klarste Sicht auf die Ringe seit über 30 Jahren, es lässt den Eisriesen auch in einem völlig neuen Licht erscheinen.

Der Tarantelnebel (Tarantula Nebula oder 30 Doradus) ist eine Sternentstehungsregion und erstreckt sich über 340 Lichtjahre. Zehntausende der jungen Sterne wurden bislang noch nie gesehen. Die aktivste Region erstrahlt in hellblauem Licht.

Die Aufnahme der "Phantom-Galaxie" M74 hat eine bemerkenswerte Tiefe. Staub (rot) zieht sich durch die Arme der Galaxie, die hellen orangen Stellen sind dabei Bereiche mit heißem Staub.

Neue Aufnahmen des Jupiters zeigen, wie viel auf dem Planeten los ist. Gigantische Stürme, starke Winde, extreme Temperatur- und Druckverhältnisse sowie Polarlichter zeichnen den Gasriesen aus.

Die sogenannte "Cartwheel Galaxy" (Wagenrad-Galaxie) befindet sich etwa 500 Millionen Lichtjahre entfernt. Die Galaxie besteht aus zwei Ringen – einem kleineren inneren aus heißem Staub und einem größeren äußeren, der unter anderem Sterne enthält.

Am 11. Juli 2022 enthüllte US-Präsident Joe Biden dieses Bild des Galaxienhaufens SMACS 0723. Es war die bislang schärfste und tiefste Infrarotaufnahme des fernen Universums. Hier wimmelt es von Tausenden Galaxien.

Im Carina-Nebel (Carina Nebula) befindet sich diese beeindruckende Landschaft aus "Bergen" und "Tälern" mit funkelnden Sternen dazwischen. Dabei handelt es sich um den Rand einer nahegelegenen, jungen Sternentstehungsregion namens NGC 3324.

Im Sternbild Pegasus befindet sich Stephans Quintett. Dabei handelt es sich um eine Gruppe von fünf Galaxien.

Der Südliche Ringnebel NGC 3132 wurde von einem weißen Zwergstern erzeugt - den Überresten eines Sterns wie unserer Sonne, nachdem er seine äußeren Schichten abgestoßen und aufgehört hat, durch Kernfusion zu brennen. Der Vergleich zeigt Beobachtungen im nahen Infrarot (links - aufgenommen mit NIRCam) und im mittleren Infrarot (rechts – aufgenommen mit MIRI).