Een kosmische tarantula gevangen door NASA's Webb

Ooit ontvouwde zich een kosmisch scheppingsverhaal: Duizenden nooit eerder geziene jonge sterren in een stellaire kraamkamer genaamd 30 Doradus, vastgelegd door NASA's James Webb Space Telescope.

Deze nevel, die de bijnaam Tarantulanevel kreeg vanwege de stoffige filamenten op eerdere telescoopbeelden, is al lang favoriet bij astronomen die stervorming bestuderen. Webb onthult niet alleen jonge sterren, maar ook verre achtergrondstelsels en de gedetailleerde structuur en samenstelling van het gas en het stof in de nevel.

Bij de foto: In deze mozaïekafbeelding met een doorsnede van 340 lichtjaar toont Webb's Near-Infrared Camera (NIRCam) het stervormingsgebied van de Tarantulanevel in een nieuw licht, inclusief tienduizenden nooit eerder geziene jonge sterren die voorheen in kosmische stof verborgen waren. Het meest actieve gebied lijkt te schitteren met massieve jonge sterren, die lichtblauw lijken. Foto: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO-productieteam

Op slechts 161.000 lichtjaar afstand in de Grote Magelhaense Wolk is de Tarantulanevel het grootste en helderste stervormingsgebied in de Lokale Groep, de sterrenstelsels die het dichtst bij onze Melkweg staan. Het is de thuisbasis van de heetste, meest massieve sterren die bekend zijn.

Astronomen hebben drie van Webb's infraroodinstrumenten met hoge resolutie op de Tarantula gericht. Gezien met Webb's Near-Infrared Camera (NIRCam), lijkt het gebied op het huis van een gravende vogelspin, bekleed met zijn zijde.

De holte van de nevel in het midden van de NIRCam-afbeelding is uitgehold door de zinderende straling van een cluster van massieve jonge sterren, die op het beeld lichtblauw fonkelen. Alleen de dichtste omliggende gebieden van de nevel zijn bestand tegen erosie door de krachtige stellaire winden van deze sterren, waardoor pilaren worden gevormd die naar de cluster lijken terug te wijzen. Deze pilaren bevatten protosterren, die uiteindelijk uit hun stoffige cocons tevoorschijn zullen komen en op hun beurt de nevel zullen vormen.

Webb's Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) betrapte een zeer jonge ster die precies dat deed. Astronomen dachten eerder dat deze ster misschien wat ouder was en al bezig was een luchtbel om zich heen op te ruimen. NIRSpec toonde echter aan dat de ster nog maar net uit zijn pilaar begon te komen en nog steeds een isolerende stofwolk om zich heen hield. Zonder Webb's spectra met hoge resolutie bij infrarode golflengten zou deze aflevering van stervorming-in-actie niet aan het licht zijn gekomen.

Het gebied ziet er anders uit wanneer het wordt bekeken in de langere infraroodgolflengten die worden gedetecteerd door Webb's Mid-infrared Instrument (MIRI). De hete sterren vervagen en het koelere gas en stof gloeien. Binnen de stellaire kraamkamerwolken wijzen lichtpuntjes op ingebedde protosterren, die nog steeds aan massa winnen. Terwijl kortere golflengten van licht worden geabsorbeerd of verstrooid door stofkorrels in de nevel, en daarom Webb nooit bereiken om te worden gedetecteerd, maar de langere midden-infrarode golflengten dringen door dat stof heen en onthullen uiteindelijk een voorheen onzichtbare kosmische omgeving.

Een van de redenen waarom de Tarantulanevel interessant is voor astronomen, is dat de nevel een soortgelijk type chemische samenstelling heeft als de gigantische stervormingsgebieden die zijn waargenomen op de 'kosmische middag' van het universum, toen de kosmos slechts een paar miljard jaar oud was en stervorming haar hoogtepunt bereikte.

Stervormende regio's in ons Melkwegstelsel produceren geen sterren in hetzelfde razende tempo als de Tarantulanevel, en hebben een andere chemische samenstelling. Dit maakt de Tarantula het dichtstbijzijnde (d.w.z. het gemakkelijkst in detail te zien) voorbeeld van wat er in het universum gebeurde toen het zijn schitterend hoogtepunt bereikte. Met Webb kunnen astronomen waarnemingen van stervorming in de Tarantulanevel vergelijken en contrasteren met de diepe waarnemingen van verre sterrenstelsels door de telescoop uit het eigenlijke tijdperk van het kosmische middaguur

Ondanks duizenden jaren van sterrenkijken door de mensheid, bevat het stervormingsproces nog steeds veel mysteries - veel ervan vanwege ons eerdere onvermogen om scherpe beelden te krijgen van wat er gebeurde achter de dikke wolken van stellaire kraamkamers. Webb is al begonnen met het onthullen van een universum dat nog nooit eerder is gezien, en is nog maar pas begonnen met het herschrijven van het geweldige scheppingsverhaal.

Bron: National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Vertaling: Jan Vyvey