De James Webb-telescoop laat ons weer eens versteld staan. De nieuwste foto toont een deel van het hart van ons sterrenstelsel, uiteraard in ongeëvenaard detail. En dit gebied waar sterren worden gevormd blijkt eigenschappen te hebben, die we nog niet kenden en die voor astronomen nu nog onverklaarbaar zijn.
Het bijzondere kiekje is gemaakt van Sagittarius C (Sgr), een heel dichtbevolkt gebied in het centrum van de Melkweg waar talloze sterren worden gevormd. Het bevindt zich op zo’n driehonderd lichtjaar afstand van het superzware zwarte gat in het centrum van het Melkwegstelsel, Sagittarius A*. Dat zwarte gat is 4,3 miljoen keer zwaarder dan onze zon.
Half miljoen sterren
Wat je op de foto ziet, is een 50 lichtjaar breed deel van het centrum van de Melkweg. Ter vergelijking: één lichtjaar is 9,46 biljoen kilometer. De afstand van de Aarde tot de maan is ongeveer 1,3 lichtseconden. Er staan naar schatting zeker 500.000 sterren op de foto (!) In het midden zie je een cluster van protosterren. Dit zijn jonge sterren die zich nog aan het vormen zijn en steeds meer massa krijgen. Ze geven een gloed af als een kampvuur in het midden van een donkere wolk, wat aangeeft dat ze uit de beschermende cocon van de wolk tevoorschijn komen en snel net zo zullen zijn als de volwassenere sterren om zich heen.
Drukte
In het hart van dit jonge sterrencluster bevindt zich een al langer bekende enorme protoster, die meer dan dertig keer de massa heeft van onze zon. De wolk waar de protosterren uit komen is van zo’n hoge dichtheid dat het licht van sterren die erachter liggen, de James Webb-telescoop niet eens kunnen bereiken. Daardoor lijkt het of er minder sterren zijn dan er in werkelijkheid zijn. Het is namelijk een van de drukste gebieden van de afbeelding. Kleinere donkere wolken vormen stippen op de foto. Het zijn gaten in een veld vol sterren, waar toekomstige sterren zich vormen.
Maar er is meer te zien. De NIRCam (Near-Infrared Camera) van Webb heeft ook een grote hoeveelheid uitstoot weten vast te leggen van geïoniseerd waterstof, dat het lagere deel van de donkere wolk omringt. Op de afbeelding is dit blauwgroen gekleurd. Jonge zware sterren zorgen voor de ionisatie van het omringende gas.
Verrassing
Tot zo ver wat de astronomen wel kunnen verklaren, want het grootste deel van het gebied dat Webb laat zien is een beetje een verrassing voor de wetenschappers. Zo vragen de naaldachtige structuren in het geïoniseerde waterstof om extra onderzoek. Ze schieten chaotisch alle kanten op. Dat is nog nooit met zoveel detail waargenomen.
Verder staat het hart van het sterrenstelsel op zo’n 25.000 lichtjaren afstand van de Aarde wat dichtbij genoeg is om individuele sterren te bestuderen met de James Webb-telescoop. Het levert astronomen compleet nieuwe informatie op over hoe sterren gevormd worden en hoe dit proces mogelijk afhangt van de kosmische omgeving, vooral vergeleken met andere gebieden in het sterrenstelsel. Denk aan de meer massieve sterren die gevormd worden in het centrum van de Melkweg versus de sterren aan de randen van de spiraalvormige armen.
NIRCam en MIRI
We danken deze bijzondere beelden met name aan het enorme nabij-infraroodbereik van het NIRCam-instrument van de Webb-telescoop. Het is speciaal ontworpen om het infrarode licht goed vast te kunnen leggen. Daarvoor heeft Webb ook nog MIRI dat midden-infrarood licht waarneemt. Dankzij deze apparaten worden steeds meer raadselen in het universum blootgelegd.
