Die nahe Milchstraße in kaltem Staub

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Credit: ESA, Planck HFI-Arbeitsgemeinschaft, IRAS

Beschreibung: Was formt die bemerkenswerten Staubteppiche in unserer näheren Umgebung in der Milchstraße? Niemand weiß das genau. Die komplexen Strukturen, die oben zu sehen sind, wurden kürzlich in einer großen Region des Himmels, die vom Satelliten Planck der Europäischen Weltraumagentur ESA im fernen Infrarotlicht abgebildet wurde, mit neuen Details aufgelöst. Dieses Bild ist ist ein Komposit aus drei Infrarotfarben, die digital zusammengefügt wurden: zwei wurden mit hoher Auflösung von Planck aufgenommen, während das dritte ein älteres Bild des Satelliten IRAS ist, der inzwischen außer Betrieb ist. In diesen Farben wird der Himmel vom zarten Leuchten sehr kalten Gases in einem Umkreis von nur 500 Lichtjahren um die Erde dominiert. Im obigen Bild entspricht Rot Temperaturen von nur 10 Kelvin über dem absoluten Nullpunkt, während Weiß wärmerem Gas mit 40 Kelvin entspricht. Das rosarote Band über dem unteren Bildteil ist warmes Gas, das auf die galaktische Ebene begrenzt ist. Die hellen Regionen enthalten typischerweise dichte Molekülwolken, die langsam kollabieren, um Sterne zu bilden, während die dunkleren Regionen meist als Infrarot-Cirrus bezeichnetes diffuses interstellares Gas und Staub sind. Warum diese Regionen sowohl auf großen als auch kleinen Skalen komplexe fasrige Formen aufweisen, wird weiterhin erforscht. Künftige Studien zu Herkunft und Entwicklung des Staubs könnten helfen sowohl der jüngsten Geschichte unserer Galaxis zu verstehen, als auch wie es zur Geburt von Planetensystemen wie unserem Sonnensystem kommt.

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Riesiger Staubring um Saturn entdeckt

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Credit: NASA / JPL-Caltech / Univ. of Virginia

Beschreibung: Wie entstand ein riesiger Staubring um Saturn? Der neu entdeckte Staubring misst mehr als 200 Saturnradien – oder auch mehr als den 50-fachen Radius von Saturns ausgedehntem E-Ring – er ist somit der größte planetare Ring, der je erfasst wurde.

Der Ring wurde vom Weltraumteleskop Spitzer im Erdorbit im Infrarotlicht entdeckt. Die führende Entstehungshypothese besagt, dass er aus Einschlagmaterial besteht, das vom Saturnmond Phoebe – dieser kreist genau in der Mitte des Staubrings – ausgestoßen wird. Eine weitere Möglichkeit ist, dass der Staubring das geheimnisvolle Material liefert, das einen Teil des Saturnmondes Iapetus bedeckt, der nahe am inneren Rand des Staubrings kreist. Ein Teil des Staubrings ist oben im Kasten in Falschfarben-orange vor zahlreichen Hintergrundsternen zu sehen.

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Säule und Jets in Carina

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Credit: NASA, ESA und das Hubble SM4 ERO Team

Beschreibung: Diese kosmische Säule aus Gas und Staub ist fast 2 Lichtjahre groß. Das Gebilde liegt in einer der größten Sternbildungsregionen unserer Galaxis, dem Carinanebel, der am südlichen Himmel in einer Entfernung von etwa 7500 Lichtjahren leuchtet.

Die komplexen Umrisse der Säule werden von den Winden und der Strahlung der jungen, heißen, massereichen Sterne Carinas geformt. Doch das Innere der kosmischen Säule selbst beherbergt Sterne im Entstehungsprozess.

Wenn Sie Ihren Mauspfeil über dieses Bild im sichtbaren Licht schieben, kommt eine durchdringende Ansicht der Säule im nahen Infrarot zum Vorschein – die nun von zwei schmalen energiereichen Strahlen dominiert wird, die von einem noch verborgenen jungen Stern ausgehen. Beide Bilder – im sichtbaren und im nahen Infrarot – wurden mit der neu installierten Wide Field Camera 3 des Weltraumteleskops Hubble gemacht.

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Das galaktische Zentrum in Infrarot

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Credit: Hubble: NASA, ESA und D. Q. Wang (U. Mass, Amherst); Spitzer: NASA, JPL und S. Stolovy (SSC/Caltech)

Beschreibung: Was geschieht im Zentrum unserer Milchstraßengalaxis? Um das herauszufinden, konbinierten die Weltraumteleskope Hubble und Spitzer ihre Kapazizäten, um die Region mit noch nie dagewesenem Detailreichtum im Infrarotlicht zu durchmustern. Infrarotlicht ist besonders nützlich um das Zentrum der Milchstraße zu erforschen, weil sichtbares Licht in höherem Ausmaß von Staub verdunkelt wird. Das obige Bild besteht aus mehr als 2000 Bildern des Instruments NICMOS des Hubble-Weltraumteleskops, die im letzten Jahr aufgenommen wurden. Das Bild umfasst 300 mal 115 Lichtjahre mit einer so hohen Auflösung, dass Strukturen mit nur 20mal der Göße unseres Sonnensystems erkennbar sind. Zu sehen sind Wolken leuchtenden Gases und dunklen Staubs sowie drei riesige Sternhaufen. Magnetfelder könnten oben links nahe dem Arches-Haufen Plasma leiten, während energiereiche Sternwinde nahe dem Quintuplet-Haufen links unten Säulen herausschälen. Der massereiche zentrale Sternhaufen, der Sagittarius A* umgibt, ist rechts unten zu sehen. Warum mehrere zentrale, helle, massereiche Sterne offenbar nicht mit diesen Haufen verbunden sind, konnte noch nicht herausgefunden werden.

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W5: Säulen der Schöpfung

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Credit: Lori Allen, Xavier Koenig (Harvard-Smithsonian CfA) et al., JPL-Caltech, NASA

Beschreibung: Wie bilden sich Sterne? Eine Studie der Sternbildungsregion W5 des Spitzer- Weltraumteleskops im Orbit liefert klare Hinweise, da aus den Aufzeichnungen hervorgeht, dass massereiche Sterne nahe dem Zentrum leerer Höhlungen älter sind als Sterne am Rand. Ein wahrscheinlicher Grund dafür ist, dass die älteren Sterne im Zentrum die Entstehung der jüngeren Randsterne auslösen. Dies geschieht, wenn heißes, ausfließendes Gas das kühlere Gas zu Knoten komprimiert, die dicht genug sind, um durch Gravitation zu Sternen zu kontrahieren. Spektakuläre Säulen, die sich langsam durch das heiße, ausfließende Gas verdichten, bieten weitere sichtbare Hinweise darauf. Auf dem obigen nach wissenschaftlichen Kriterien gefärbten Infrarotbild verweist Rot auf aufgeheizten Staub, während Weiß und Grün besonders dichte Gaswolken indizieren. W5 ist auch als IC 1848 bekannt und bildet zusammen mit IC 1805 eine komplexe Sternbildungsregion, allgemein bekannt als Herz- und Seele-Nebel. Das obige Bild hebt einen Teil von W5 hervor, der sich über etwa 2000 Lichtjahre erstreckt und reich an Sternbildungssäulen ist. W5 ist etwa 6500 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Kassiopeia.

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Sternbildung im Sternbild Schlange

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Credit und Bildrechte: ESO, Team des Instruments HAWK-1

Beschreibung: Sterne entstehen in einer dichten Molekülwolke im Sternbild Serpens Cauda, das nur 1000 Lichtjahre von uns entfernt ist. Dieses scharfe Infrarotbild der aktiven Sternbildungsregion in Serpens zeigt etwa zwei Bogenminuten, das entspricht in dieser Entfernung einer Breite etwas mehr als einem halben Lichtjahr.

Beobachtungen im nahen Infrarot kann man zwar mit Teleskopen auf Berggipfeln durchführen,  die mit speziellen Detektoren ausgerüstet sind, doch nahes Infrarotlicht hat eine zu lange Wellenlänge für unsere Augen.

Diese Ansicht wurde mit der empfindlichen Kamera HAWK-I (High Acuity, Wide field K-band Imaging) aufgenommen, die kürzlich auf dem Paranal-Observatorium in Chile in Betrieb genommen wurde. Um die eindrucksvolle Leistungsfähigkeit von HAWK-I darzustellen, betont dieses interessante Bild rötliche junge Sterne und Protosterne, die wahrscheinlich wenige Millionen Jahre alt sind und aus dem Gas und Staub des Nebels entstehen.

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