Eine Galaxie 45 Millionen Lichtjahre entfernt ist in ihrem Zentrum so hell, dass sie die Kameras überfordert, die sie einfangen sollen. Das James-Webb-Weltraumteleskop, betrieben von NASA, ESA und CSA, richtete kürzlich sein Mid-Infrared Instrument auf Messier 77 im Sternbild Cetus, und der Kern dieser Spiralgalaxie überstrahlte einfach alles andere. Das Licht aus dem Herzen der Galaxie war so intensiv und konzentriert, dass es optische Artefakte im Bild erzeugte, ein seltenes Ereignis für eine ganze Galaxie.
Ein Schwarzes Loch mit acht Millionen Sonnenmassen
Im Zentrum von Messier 77 sitzt ein aktiver galaktischer Kern, kurz AGN. Dies ist eine kompakte Region heißen Gases, angetrieben von einem supermassiven Schwarzen Loch mit einer Masse von acht Millionen Mal der unserer Sonne. Die Schwerkraft des Schwarzen Lochs zieht Gas aus der umliegenden Galaxie in einen engen, schnellen Orbit. Wenn dieses Gas zusammenstößt und sich aufheizt, setzt es enorme Mengen an Strahlung frei. Das Ergebnis ist ein Kern, der den Rest der Galaxie zusammen überstrahlt und die Lichtsammelfähigkeit von Webbs eigenen Instrumenten übersteigt.
Beugungsspitzen von einer Galaxie, nicht von einem Stern
Die hellen orangefarbenen Linien, die vom Zentrum des Bildes ausgehen, sind keine echten Merkmale der Galaxie. Es sind Beugungsspitzen, Verzerrungen, die entstehen, wenn intensives Licht an den Kanten von Webbs sechseckigen Spiegelpaneelen und um die Strebe herum, die seinen Sekundärspiegel hält, gebeugt wird. Dieses sechs plus zwei Spitzenmuster ist bei Bildern von Sternen üblich, tritt aber selten bei Galaxien auf. Messier 77 ist eine der wenigen Galaxien, deren Kern hell und kompakt genug ist, um diesen Effekt zu erzeugen.
Ein Starburst-Ring mit 6.000 Lichtjahren Durchmesser
Messier 77 ist auch als eine produktive sternbildende Galaxie bekannt. Webbs Nahinfrarotbild zeigt einen Balken aus Sternen, der sich über die zentrale Region erstreckt, unsichtbar in Bildern mit sichtbarem Licht. Dieser Balken wird von einem hellen Ring umschlossen, einem sogenannten Starburst-Ring, der von den inneren Enden der beiden Spiralarme der Galaxie gebildet wird. Der Ring erstreckt sich über mehr als 6.000 Lichtjahre und enthält dicht konzentrierte orangefarbene Blasen, die jeweils Regionen mit extrem hohen Sternentstehungsraten markieren. Da Messier 77 relativ nahe an der Erde ist, ist dieser Ring eines der am besten untersuchten Beispiele seiner Art.
Die Scheibe der Galaxie ist mit Gas und Staub gefüllt, beides Produkte vergangener Sterne und Treibstoff für zukünftige. Webbs MIRI-Instrument fing das Leuchten von interstellaren Staubkörnern bei längeren Wellenlängen ein, in Blau dargestellt, das einen Halo um die Galaxie bildet. Das Bild bietet einen seltenen Blick auf eine Galaxie, deren Zentrum so aktiv ist, dass es ihr eigenes Porträt verzerrt, während die äußeren Regionen weiterhin in rasendem Tempo neue Sterne ausbrüten.
