Webb blickt durch den Staubschleier der Whirlpool-Galaxie

Etwa 27 Millionen Lichtjahre von uns entfernt befindet sich im Sternbild Jagdhunde (lateinisch: Canes Venatici) die Spiralgalaxie Messier 51 (M 51). Aufgrund ihrer ausgeprägten Arme ist sie auch als Whirlpool- oder Strudelgalaxie bekannt. Mithilfe der Nahinfrarotkamera NIRCam an Bord des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) gelang es nun, Sternentstehungsgebiete in einem der äußeren Spiralarme dieses galaktischen Strudels in beispielloser Auflösung zu dokumentieren.

Die Aufnahme ist Teil des Beobachtungsprogramms FEAST (englisch: Feedback in Emerging extrAgalactic Star clusTers), das untersuchen soll, wie Sternhaufen ihre Umgebung beeinflussen, und entstand im Wellenlängenbereich zwischen 1,15 und 4,44 Mikrometern. M 51 ist eine von vier Galaxien der Kampagne, in denen insgesamt fast 9000 Sternhaufen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien identifiziert werden konnten.

Das Bild ist dominiert von roten und orangefarbenen Filamenten: Es sind Klumpen und fadenförmige Strukturen von ionisiertem Gas, staubreichem Material und komplexen Molekülen, die im infraroten Wellenlängenbereich Strahlung freisetzen. Eingebettet in diese offenbaren sich Sternentstehungsgebiete mit mehreren Hundert Lichtjahren Durchmesser. Junge, extrem helle Sternhaufen sind als helle weiße Punkte zu erkennen. Sie beherbergen äußerst massereiche Sterne, die sich erst vor Kurzem gebildet haben. Deren intensive Strahlung lässt das umgebende Gas aufleuchten.

In einigen Bereichen haben besonders massereiche Sternhaufen ihre vor neugierigen Blicken schützende Gas- und Staubhülle durch Strahlung und Sternenwinde bereits fortgeblasen. Sie liegen nun offen und fluten die Galaxie mit ultravioletter Strahlung. Während die freigelegten Haufen auch in Bildern des Hubble-Weltraumteleskops erscheinen, sind mit dem JWST Blicke auf gerade erst entstehende Sternhaufen möglich, die sich im Visuellen noch bedeckt halten. Am rechten unteren Bildrand ist ein Sternentstehungskomplex zu erkennen, der sich über einen Durchmesser von etwa 800 Lichtjahren erstreckt.

Die außergewöhnlich hohe Rate an Sternentstehung in M 51 geht vermutlich auf eine gravitative Wechselwirkung mit der Zwerggalaxie NGC 5195 zurück. Schlussendlich wird jedoch das Gas im Umfeld der Haufen durch eine Kombination von Strahlung, Winden und den Supernova-Explosionen der massereichen Sterne fortgeblasen werden. Damit wird in diesem Teil des Spiralarms von M 51 die Sternentstehung zum Erliegen kommen.