Das James-Webb-Teleskop fängt sterbende Sterne ein, die wie „verschlungene Schlangen“ aussehen.

Der Apep-Nebel, der von einem Team australischer Astronomen untersucht wurde, gilt als eine der beeindruckendsten Sternstrukturen, die jemals beobachtet wurden.

Die massereichsten Sterne werfen ihre äußeren Schichten gewaltsam ab, bevor sie am Ende ihres Lebens in Supernovas explodieren und nur ihren massereichen Kern zurücklassen. Diese Sterne werden zu Ehren der Astronomen, die sie entdeckt haben, Wolf-Rayet-Sterne genannt.

Wenn die starken Sternwinde dieser Sterne mit den Winden schwächerer Sterne in Doppelsternsystemen kollidieren, entstehen kalte, kohlenstoffreiche Regionen. In diesen Umgebungen entstand erstmals Kohlenstoffstaub im Universum – gewissermaßen die Geburtsstätte unserer Grundbausteine.

Normalerweise würden diese Sterne Staub spiralförmig ausstoßen und so sprinklerartige Federn im Weltraum erzeugen. Doch Apep entsprach nicht diesem Schema.

Laut neuen JWST-Daten ist Apep kein einzelner, starker Stern. Er besteht aus zwei gleich starken Wolf-Rayet-Sternen. Dieses Doppelsternsystem erzeugt anstelle der klassischen Spirale eine stumpfkegelförmige Staubstruktur, die an einen Windsack erinnert.

Auch ein dritter, weit entfernter Stern, der 2018 entdeckt wurde, war bislang unklar. Neue Daten bestätigen jedoch, dass auch dieser Stern mit dem System verbunden ist.

Auf Bildern, die mit der Infrarotkamera MIRI des JWST aufgenommen wurden, sind heiße Strukturen blau und kalte Strukturen rot dargestellt. Drei deutlich unterscheidbare Staubhüllen sind als langsam abkühlende Außenschichten sichtbar.

Im Rahmen seiner Arbeit hat Ryan White, ein Doktorand an der Macquarie University, ein schnelles Computermodell zur Analyse der Umlaufbahnen von Sternen entwickelt.

Dieses Modell offenbarte eine „bissförmige“ Lücke in den Staubhüllen. Man ging davon aus, dass diese Lücke durch den Wind des dritten Sterns entstanden war.

Dieser Befund ist der wissenschaftliche Beweis dafür, dass Apep nicht nur ein Doppelsternsystem, sondern ein Dreifachsternsystem ist.

Eine weitere Studie unter der Leitung von Yinuo Han vom Caltech zeigte, wie der Staub abgekühlt war und das System weiter entfernt war als angenommen. Dies deutete darauf hin, dass die Sterne tatsächlich viel heller waren, widerlegte aber die bisherige Hypothese „langsamer Wind, schnelle Rotation“.

Forscher betonen, dass Systeme wie Apep nicht nur für das Verständnis des Sternentodes von großer Bedeutung sind, sondern auch für das Verständnis der Entstehung von Kohlenstoff und damit des Lebens im Universum.

Wissenschaftler bezeichnen diese Entdeckungen sowohl aus wissenschaftlicher als auch aus ästhetischer Sicht als außergewöhnlich und sagen: „Diese komplexen Strukturen, die durch die Gewalt des Sternentods entstanden sind, sind von einer Art, die sogar Newton faszinieren würde.“