Halloween und der Geisterkopfnebel

Der Geisterkopfnebel NGC 2080, aufgenommen vom Weltraumteleskop Hubble der NASA und ESA.

Bildcredit: Mohammad Heydari-Malayeri (Observatoire de Paris) et al., ESA, NASA

Beschreibung: Der Ursprung von Halloween, dem Vorabend von Allerheiligen, ist antik und astronomisch. Seit dem fünften Jahrhundert v. Chr. wird Halloween als Kreuzvierteltag gefeiert, es ist der Tag zwischen Tagundnachtgleiche und Sonnenwende (kürzester Tag / längste Nacht auf der Nordhalbkugel). Nach dem modernen Kalender findet Halloween zwar nächste Nacht statt, doch der echte Kreuzvierteltag fällt in die Woche danach. Ein weiterer Kreuzvierteltag ist der Murmeltiertag.

Auch das moderne Halloweenfest knüpft an die historischen Wurzeln, als man sich verkleidete, um die Geister der Toten zu verscheuchen. Diese Ansicht des Geisterkopfnebels, aufgenommen mit dem Weltraumteleskop Hubble, ist vielleicht eine würdige Erinnerung an diesen alten Feiertag. NGC 2080 ähnelt dem Bild eines fiktiven Gespenstes, ist aber eigentlich eine Sternbildungsregion in der Großen Magellanschen Wolke, diese wiederum ist eine Begleitgalaxie unserer Milchstraße. Der Geisterkopfnebel (NGC 2080) ist etwa 50 Lichtjahre groß und in repräsentativen Farben dargestellt.

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Der Helixnebel NGC 7293

Der Helixnebel NGC 7293 im Sternbild Wassermann ist ein gut untersuchtes, nahes Beispiel eines planetarischen Nebels.

Bildcredit und Bildrechte: Ignacio Diaz Bobillo

Beschreibung: Im Sternbild Wassermann stirbt etwa siebenhundert Lichtjahre von der Erde entfernt ein sonnenähnlicher Stern. Während der letzten paar Tausend Jahre entstand der Helixnebel (NGC 7293), ein gut untersuchtes, nahes Beispiel eines planetarischen Nebels, der typisch ist für diese Schlussphase der Sternentwicklung.

Diese ausgedehnte Ansicht des Nebels wurde mit einer Gesamtbelichtungszeit von 90 Stunden erstellt. Durch die Kombination von Schmal- und Breitband-Bilddaten der Emissionslinien von Wasserstoffatomen in roten und Sauerstoffatomen in blau-grünen Farbtönen zeigt sie eindrucksvolle Details der etwa 3 Lichtjahre großen helleren inneren Region der Helix.

Der weiße Punkt im Zentrum der Helix ist der heiße Zentralstern dieses planetarischen Nebels. Die Helix wirkt auf den ersten Blick wie ein simpler Nebel, doch sie hat, wie man heute weiß, eine überraschend komplexe Geometrie.

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NGC 7822: Kosmisches Fragezeichen

Die leuchtende Sternbildungsregion NGC 7822 liegt etwa 3000 Lichtjahre entfernt am Rand einer riesigen Molekülwolke im nördlichen Sternbild Kepheus.

Bildcredit und Bildrechte: Yizhou Zhang

Beschreibung: Es sieht aus wie ein riesiges kosmisches Fragezeichen, doch die große Frage ist eigentlich, wie das helle Gas und der dunkle Staub die Geschichte der Sternbildung in diesem Nebel erzählen. Die leuchtende Sternbildungsregion NGC 7822 liegt etwa 3000 Lichtjahre entfernt am Rand einer riesigen Molekülwolke im nördlichen Sternbild Kepheus. Auf dieser farbenfrohen, detailreichen Himmelslandschaft fallen besonders die hellen Ränder und dunklen Formen im Nebel auf.

Das Mosaik entstand aus 9 Bildern, die im Laufe von 28 Nächten mit einem kleinen Teleskop in Texas aufgenommen wurden, unter anderem mit Schmalbandfiltern – so werden die Emissionen von atomarem Sauerstoff, Wasserstoff und Schwefel in blauen, grünen und roten Farbtönen abbildet. Die Farbkombination aus Emissionslinien wurde als Hubble-Farbpalette bekannt.

Die Energie der atomaren Emissionen stammt von der energiereichen Strahlung der zentralen heißen Sterne. Ihre mächtigen Winde und Strahlung formen und erodieren die dichteren Säulen und räumen im Zentrum der Entstehungswolke eine charakteristische Höhlung frei, die Lichtjahre groß ist. Im Inneren der Säulen könnten durch gravitativen Kollaps weiterhin Sterne entstehen, doch wenn die Säulen erodieren, werden alle entstehenden Sterne schlussendlich von ihrem Vorrat an Sternenstaub abgeschnitten.

Dieses Sichtfeld misst in der geschätzten Entfernung von NGC 7822 mehr als 40 Lichtjahre.

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M43: Ströme im Orion

M43 ist der selten erwähnte Nachbar des berühmteren Nebels Messier 42.

Bildcredit und Bildrechte: Jari Saukkonen

Beschreibung: Woher stammen die dunklen Staubströme im Orionnebel? M43 ist ein häufig abgebildeter, aber selten erwähnter Teil des Orion-MolekülwolkenKomplexes. Es ist der Nachbar des berühmteren Nebels M42, dieser ist teilweise rechts oben zu sehen und enthält die hellen Sterne des Trapezium-Sternhaufens.

Auch M43 ist eine Sternbildungsregion mit komplex verschlungenen dunklen Staubströmen – doch eigentlich besteht er großteils aus leuchtendem Wasserstoff. Das ganze Orionfeld ist ungefähr 1600 Lichtjahre entfernt. Der malerische dunkle Staub  ist für sichtbares Licht undurchsichtig, er entsteht in den äußeren Atmosphären massereicher kühler Sterne und wird von den starken äußeren Winden aus Protonen und Elektronen hinausgetrieben.

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Die zentrale Milchstraße von der Lagune bis zur Pfeife

Pfeifennebel, Lagunennebel und Trifidnebel in der Milchstraße in den Sternbildern Schlangenträger und Schütze.

Bildcredit und Bildrechte: Gabriel Rodrigues Santos

Beschreibung: Diese Sternenlandschaft ist voller dunkler Markierungen und farbiger Wolken. Die detailreiche, weitläufige Ansicht der dicht gedrängten Sternenfelder um das Zentrum unserer Milchstraße ist breiter als 30 Vollmonde.

Die undurchsichtigen interstellaren Staubwolken auf der rechten Seite wurden im frühen 20. Jahrhundert vom Astronomen E. E. Barnard als B59, B72, B77 und B78 katalogisiert, sie gehören zum 450 Lichtjahre entfernten Ophiuchus-Molekülwolkenkomplex. Die Kombination ihrer Formen erinnert an Pfeifenstiel und Pfeifenkopf, daher heißt der Dunkelnebel im Volksmund Pfeifennebel.

Die drei hellen Nebel links sind etwa 5000 Lichtjahre entfernte Sternbildungsstätten im Schützen. Im 18. Jahrhundert nahm der Astronom Charles Messier zwei davon in seinen Katalog heller Haufen und Nebel auf. M8 ist der größte dieser Dreiergruppe, knapp darüber liegt der farbenprächtige M20. Die dritte markante Emissionsregion ist NGC 6559 ganz links. M20 is auch als Trifidnebel bekannt, er wird von undurchsichtigen Staubbahnen geteilt. M8 wird landläufig Lagunennebel genannt.

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Die Wasserstoffwolken von M33

Die riesigen HII-Regionen in der Dreiecksgalaxie M33.

Bildcredit und Bildrechte: Luca Fornaciari

Beschreibung: Die prächtige Spiralgalaxie M33 besitzt anscheinend mehr als genug leuchtenden Wasserstoff. M33 ist ein markantes Mitglied der Lokalen Gruppe, sie ist auch als Dreiecksgalaxie bekannt und ungefähr drei Millionen Lichtjahre entfernt.

Die riesigen HII-Regionen, die entlang der losen, zum Kern gewundenen Spiralarme von M33 verteilt sind, gehören zu den größten Sternentstehungsgebieten, die wir kennen. In diesen Gebieten entstehen kurzlebige, aber sehr massereiche Sterne. Die intensive Ultraviolettstrahlung der leuchtstarken massereichen Sterne ionisiert den Wasserstoff in der Umgebung und erzeugt so das charakteristische rote Leuchten.

Um die HII-Regionen auf diesem Teleskopbild zu betonen, wurde mit Breitbanddaten eine Farbansicht der Galaxie erstellt. Diese wurde mit Schmalband-Bilddaten kombiniert, welche mit einem H-alpha-Filter aufgenommen wurden, der für das Licht der stärksten Wasserstoff-Emissionslinie durchlässig ist.

In den Seitenleisten sind Nahaufnahmen der katalogisierten HII-Regionen zu sehen. Anhand der Nummer findet ihr die jeweilige Position in der Dreiecksgalaxie. Die riesige HII-Region NGC604 zum Beispiel befindet sich in der rechten Seitenleiste sowie auf Position 15 – das ist auf diesem Porträt von M33 vom Galaxienzentrum aus gesehen etwa die 4-Uhr-Position.

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Der Rote Quadratnebel

Der Rote Quadratnebel MWC 922 wurde mit dem Hale-Teleskop auf dem Mt. Palomar und dem Keck-2-Teleskop auf dem Mauna Kea abgebildet.

Bildcredit und Bildrechte: Peter Tuthill (Sydney U.) und James Lloyd (Cornell U.)

Beschreibung: Wie konnte ein runder Stern diesen fast quadratischen Nebel bilden? Niemand weiß das genau. Der runde Stern ist als MWC 922 bekannt und möglicherweise Teil eines Mehrfachsternsystems. Er ist im Zentrum des roten Quadrats zu sehen. Dieses Bild kombiniert Infrarotaufnahmen des Hale-Teleskops auf dem Mt. Palomar in Kalifornien und des Keck-2-Teleskops auf dem Mauna Kea auf Hawaii.

Eine führende Hypothese für die Entstehung des Quadratnebels besagt, dass der oder die Zentralsterne in einem späten Entwicklungsstadium Gaskegel ausstoßen. Bei MWC 922 bilden diese Kegel zufällig fast exakte rechte Winkel, die von der Seite sichtbar sind. Für die Kegelhypothese sprechen auch radiale Speichen im Bild, die entlang der Kegelwände verlaufen könnten.

Forscherinnen und Forscher vermuten, dass die Kegel – aus einem anderen Winkel betrachtet – ähnlich wie die gewaltigen Ringe der Supernova 1987A aussehen, was vielleicht darauf hinweist, dass ein Stern in MWC 922 eines Tages selbst als ähnliche Supernova explodiert.

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Nordamerika und Pelikan

Nordamerikanebel und Pelikannebel im Sternbild Schwan.

Bildcredit und Bildrechte: Andrew Klinger

Beschreibung: Wer die Erde mag, erkennt vielleicht die Umrisse dieser kosmischen Wolken. Links zeichnet die helle, von dunklen, undurchsichtigen Staubbahnen umrandete Emission die Form eines Kontinents nach, daher rührt ihr landläufiger Name Nordamerikanebel. Die Emissionsregion ist als NGC 7000 katalogisiert. Rechts neben der Ostküste des Nordamerikanebels liegt IC 5070, das vogelartige Profil des Nebels erinnert an einen Pelikan.

Die beiden hellen Nebel sind ungefähr 1500 Lichtjahre entfernt und Teil einer großen, komplexen Sternbildungsregion, die fast so nahe ist wie der besser bekannte Orionnebel. In dieser Entfernung umfasst das 3 Grad breite Sichtfeld 80 Lichtjahre.

Das aufwändige kosmische Porträt wurde aus kombinierten Schmalbandbildern erstellt, um die hellen Ionisationsfronten und das charakteristische Leuchten von atomarem Wasserstoff, Schwefel und Sauerstoff zu betonen. Ihr seht die Nebel an dunklen Orten mit Ferngläsern, wenn ihr – ausgehend vom hellen Stern Deneb im Sternbild Schwan – in nordöstlicher Richtung sucht.

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Nahaufnahme von M16

Sternbildungsregion und Sternhaufen M16 mit Säulen der Schöpfung und der Fee des Adlernebels im Sternbild Schlange.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Pugh

Beschreibung: Der Sternhaufen M16, auch bekannt als Adlernebel, ist ungefähr zwei Millionen Jahre jung. Er liegt noch in den Wolken aus Staub und leuchtendem Gas, in denen er entstanden ist. Dieses detailreiche Bild der Region verwendet die Farben der Hubble-Palette und zeigt kosmische Skulpturen, die auf Nahaufnahmen des Weltraumteleskops Hubble von diesem Sternbildungskomplex berühmt wurden.

Nahe der Mitte ragen dichte, staubhaltige Säulen auf, die als Elefantenrüssel oder Säulen der Schöpfung beschrieben werden. Sie sind Lichtjahre lang und und kollabieren durch Gravitation, um Sterne zu bilden. Die energiereiche Strahlung der Haufensterne erodiert das Material an den Spitzen und legt schließlich die eingebetteten neuen Sterne frei. Am Rand der hellen Emission entspringt links neben der Mitte eine weitere staubige Sternbildungssäule, die als Fee des Adlernebels bekannt ist.

M16 liegt etwa 7000 Lichtjahre entfernt in einem nebelreichen Teil des Himmels im geteilten Sternbild Serpens Cauda (Schwanz der Schlange) und ist ein leichtes Ziel fürs Fernglas oder kleine Teleskope.

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Ringe um den Ringnebel

Der Ringnebel M57 in der Leier mit weitläufigen, schwach leuchtenden Schleifen.

Bildcredit: Hubble, Large Binocular Telescope, Subaru-Teleskop; Komposition und Bildrechte: Robert Gendler

Beschreibung: Der Ringnebel (M57) ist komplexer, als er mit einem kleinen Teleskop erscheint. Die leicht sichtbaren zentralen Ringe sind ungefähr ein Lichtjahr groß, doch diese äußerst detailreiche Aufnahme – eine Gemeinschaftsarbeit, die Daten von drei verschiedenen Großteleskopen kombiniert – erforscht die schleifenförmigen Bänder aus leuchtendem Gas, die viel weiter vom Zentralstern des Nebels entfernt sind.

Dieses Kompositbild enthält rotes Licht, das von Wasserstoff abgestrahlt wird, sowie sichtbares und infrarotes Licht. Der Ringnebel ist ein länglicher planetarischer Nebel. Diese Art Nebel entsteht in der Entwicklung eines sonnenähnlichen Sterns, wenn er seine äußere Atmosphäre abstößt und zu einem weißen Zwergstern wird.

Der Ringnebel liegt etwa 2500 Lichtjahre entfernt im musikalischen Sternbild Leier.

Amateur-Astronom*innen: Umfrage des Netzwerks Nachthimmel (englisch)
Wien, 4. September ab 17:00 Uhr: Picknick unter Sternen im Sterngarten

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M57: Der Ringnebel von Hubble

Dieses Bild des Weltraumteleskops Hubble zeigt den Ringnebel M57 in der Leier.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisarchiv; Bearbeitung: Judy Schmidt

Beschreibung: Neben Saturns Ringen gehört der Ringnebel (M57) vielleicht zu den berühmtesten Himmelskreisen. Seine klassische Erscheinung entsteht vermutlich durch unsere Perspektive.

Die neueste Analyse der expandierenden dreidimensionalen Struktur des Nebels, die teilweise auf diesem klaren Hubblebild basiert, lässt vermuten, dass der Nebel ein relativ dichter, wulstförmiger Ring ist, der um die Mitte einer American-Football-förmigen Wolke aus leuchtendem Gas gewickelt ist. Vom Planeten Erde aus blicken wir entlang der langen Football-Achse von oben auf den Ring.

Das leuchtende Material dieses gut untersuchten Beispiels eines planetarischen Nebels stammt natürlich nicht von Planeten. Stattdessen besteht die gasförmige Hülle aus den äußeren abgestoßenen Schichten eines sterbenden, einst sonnenähnlichen Sterns, der nun als winziger Lichtpunkt im Zentrum des Nebels sichtbar ist. Das intensive ultraviolette Licht des heißen Zentralsterns ionisiert die Atome im Gas.

Der Ringnebel ist ungefähr ein Lichtjahr groß und 2500 Lichtjahre entfernt.

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