Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat einen weiteren bemerkenswerten Erfolg erzielt, indem es eine beeindruckende Aufnahme des Nebels NGC 6537, besser bekannt als der „Rote Spinnen“-Nebel, anfertigte. Dieses kosmische Gebilde stellt einen planetarischen Nebel dar – die Endphase im Lebenszyklus eines Sterns, dessen Masse und Eigenschaften denen unserer Sonne ähneln. Mithilfe der Nahinfrarotkamera (NIRCam) lieferte die Aufnahme beispiellose Einblicke in die letzten Augenblicke des Sterns, der sich zunächst zu einem Roten Riesen aufblähte und nun seine äußeren Hüllen in den interstellaren Raum abstößt.
The Red Spider Nebula (NGC 6537), Hubble-Ansicht, 2001. Bildquelle: NASA/ESA/Hubble
Die Detailfülle dieses neuen Bildmaterials ist verblüffend. Die Nebelstruktur zeigt zwei ausgedehnte Loben, die optisch die „Beine“ einer Spinne nachbilden und sich jeweils über eine Distanz von ungefähr drei Lichtjahren erstrecken. Diese Loben, die auf der Aufnahme in Blautönen dargestellt sind, bestehen aus molekularem Wasserstoff (H2). Im Zentrum des Nebels identifizierten Forscher den zentralen Stern. Dieser erscheint im Infrarotbereich rot, was im starken Kontrast zu seinem schwachen und bläulichen Erscheinungsbild in optischen Aufnahmen steht, wie sie beispielsweise das Hubble-Teleskop lieferte. Den Stern umgibt eine Hülle aus heißem Staub, die sich vermutlich in einer scheibenförmigen Struktur dreht.
Bildunterschriften: Bildnachweis: ESA/Webb, NASA, CSA, J. H. Kastner (Rochester Institute of Technology)
Astrophysiker, darunter auch Experten der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), konzentrieren ihre Forschung weiterhin auf das Zentrum des „Roten Spinnen“-Nebels. Sie suchen nach Anzeichen für eine mögliche zweite Komponente – einen Begleitstern. Die Existenz eines solchen Partners könnte die komplexe Symmetrie der Materieauswürfe sowie das charakteristische „S“-förmige Muster erklären. Dieses Muster, das als violetter Fluss sichtbar wird, entsteht mutmaßlich durch ionisierte Eisenatome. Es ist das Resultat einer Kollision zwischen einem schnellen Materiestrahl, der vom zentralen Stern ausgeht, und dem bereits früher ausgestoßenen Material.
Historisch gesehen erhielten diese Objekte den Namen „planetarische Nebel“, weil frühe Astronomen ihre runde Form fälschlicherweise für Planeten hielten. Aus wissenschaftlicher Sicht bietet die Beobachtung des Endes eines sonnenähnlichen Sterns einen einzigartigen Blick auf die mögliche Zukunft unseres eigenen Sterns. Die Phase des planetarischen Nebels dauert schätzungsweise nur wenige Zehntausend Jahre. Dies macht die Aufnahmen zu wertvollen „fossilen Beweisen“ für die Dynamik und die späte Entwicklung von Sternen.
Die vom JWST gewonnenen Bilder erfordern eine aufwendige Verarbeitung, da das Teleskop im Infrarotbereich arbeitet und zur Visualisierung unsichtbarer Daten Falschfarben einsetzt. Forschungen deuten darauf hin, dass derartige Ereignisse das interstellare Medium mit schweren Elementen anreichern, die für die Entstehung neuer Stern- und Planetengenerationen unerlässlich sind. Die Untersuchung der Kinematik der Auswürfe im „Roten Spinnen“-Nebel ermöglicht es den Wissenschaftlern, die Modelle der Sternentwicklung zu präzisieren, insbesondere die Geschwindigkeit des Materieabflusses während der sogenannten asymptotischen Riesenast-Phase (AGB-Phase).