NGC 346 ist eine der dynamischsten Sternentstehungsregionen in den benachbarten Galaxien und steckt voller Rätsel. Mit neuen Ergebnissen des James Webb Space Telescope ist sie jetzt etwas weniger rätselhaft.
NGC 346 liegt in der Kleinen Magellanschen Wolke, einer Zwerggalaxie nahe unserer Milchstraßen-Galaxie. Die Kleine Magellansche Wolke enthält verglichen mit der Milchstraßen-Galaxie geringere Konzentrationen an Elementen, die schwerer als Wasserstoff oder Helium sind. Diese Elemente nennen Astronomen Metalle. Weil Staubkörnchen im Weltraum hauptsächlich aus Metallen bestehen, erwarteten Wissenschaftler dort geringe Mengen Staub vorzufinden und dass er schwer nachzuweisen wäre. Neue Daten des Webb-Teleskops zeigen das Gegenteil.
Astronomen haben diese Region untersucht, weil die Bedingungen und die Mengen der Metalle innerhalb der Kleinen Magellanschen Wolke jenen ähneln, die in Galaxien vor Milliarden Jahren vorherrschten während einer Ära, als die Sternentstehungsprozesse auf ihrem Höhepunkt waren. Etwa zwei bis drei Milliarden Jahre nach dem Urknall bildeten die Galaxien Sterne mit einer hohen Rate. Das Feuerwerk der damaligen Sternentstehung gestaltet immer noch die Galaxien, die wir um uns herum sehen.
„Eine Galaxie in dieser Ära hätte nicht eine NGC 346 besessen wie die Kleine Magellansche Wolke, sie hätte tausende Sternentstehungsregionen wie diese besessen“, sagte Margaret Meixner, eine Astronomin der Universities Space Research Association und die leitende Wissenschaftlerin des Forschungsteams. „Aber auch wenn NGC 346 jetzt die einzige Region ist, die in ihrer Heimatgalaxie Sterne mit hoher Rate produziert, bietet sie uns eine großartige Gelegenheit, um die Bedingungen zu untersuchen, die während der Ära der Sternentstehung herrschten.
Durch die Beobachtung von Protosternen, die sich noch im Entstehungsprozess befinden, können Forscher feststellen, ob die Sternentstehungsprozesse in der Kleinen Magellanschen Wolke anders sind als jene, die wir in unserer eigenen Milchstraßen-Galaxie sehen. Frühere Infrarotstudien von NGC 346 haben sich auf Protosterne mit mehr als 5-8 Sonnenmassen konzentriert. „Mit Webb können wir leichtere Protosterne untersuchen, die gerade einmal ein Zehntel der Größe unserer Sonne haben, um zu sehen, ob ihr Entstehungsprozess durch den geringeren Metallgehalt beeinflusst wird“, sagte Olivia Jones vom United Kingdom Astronomy Technology Centre des Royal Observatory Edinburgh, die ebenfalls an der Studie mitwirkte.
Wenn Sterne entstehen, sammeln sie Gas und Staub aus der umgebenden Molekülwolke an, was auf Webb-Bildern wie Bänder aussehen kann. Das Material sammelt sich in einer Akkretionsscheibe, die den zentralen Protostern nährt. Astronomen haben Gas um Protosterne in NGC 346 registriert, aber die Nahinfrarotbeobachtungen des Webb-Teleskops sind das erste Mal, dass sie auch Staub in diesen Scheiben registriert haben.
„Wir sehen die Bausteine – nicht nur von Sternen, sondern möglicherweise auch von Planeten“, sagte Guido De Marchi von der European Space Agency (ESA), ein Mitglied des Forschungsteams. „Und weil die Kleine Magellansche Wolke eine ähnliche Umgebung aufweist wie die Galaxien zur Zeit der Ära der Sternentstehung, ist es möglich, dass Gesteinsplaneten früher im Universum entstanden als wir vermuteten.“
Die Wissenschaftler machten auch spektroskopische Beobachtungen mit Webbs NIRSpec-Instrument, die sie noch analysieren. Man geht davon aus, dass diese Daten neue Einblicke in den Akkretionsprozess bei einzelnen Protosternen geben werden, sowie in die direkte Umgebung der Protosterne.
Diese Ergebnisse wurden am 11. Januar 2023 im Rahmen einer Pressekonferenz auf dem 241. Treffen der American Astronomical Society vorgestellt. Die Beobachtungen wurden als Teil des Programms 1227 gemacht.
(THK)
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