Röntgen – Weltraumbild des Tages

10. November 202310. November 2023

UHZ1: Ferne Galaxie und Schwarzes Loch

Das Bild ist voller Galaxien, die wie Sterne verteilt sind. In der Mitte leuchtet ein violetter Nebel. Links oben sind zwei Bildeinschübe, die ein Schwarzes Loch zeigen.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/SAO/Ákos Bogdán; Infrarot: NASA/ESA/CSA/STScI; Bildbearbeitung: NASA/CXC/SAO/L. Frattare und K. Arcand

Von dunkler Materie dominiert, ist der massereiche Galaxienhaufen Abell 2744 auch als Pandoras Haufen bekannt. Er befindet sich 3,5 Milliarden Lichtjahre entfernt im Sternbild Bildhauer. Astronomen* haben mithilfe der enormen Masse des Galaxienhaufens als Gravitationslinse den Raum verzerrt und dahinter liegende, noch fernere Objekte vergrößert entdeckt. Darunter befindet sich die Hintergrundgalaxie UHZ1 mit einem bemerkenswerten Rotverschiebungswert von Z=10.1. Damit ist UHZ1 sehr viel weiter entfernt als Abell 2744. Sie befindet sich in einer Entfernung von 13,2 Milliarden Lichtjahren, als unser Universum etwa 3 Prozent seines aktuellen Alters hatte.

UHZ1 wurde in diesem kombinierten Bild gefunden, das sich aus Röntgenstrahlen (lila Töne) vom Weltraumteleskop Chandra und Infrarotlicht vom Weltraumteleskop James Webb zusammensetzt. Die Röntgenemission von UHZ1, die in den Chandra-Daten entdeckt wurde, ist das charakteristische Zeichen eines sich entwickelnden, sehr massereichen Schwarzen Lochs im Zentrum dieser Galaxie mit extrem hoher Rotverschiebung. Das macht das wachsende Schwarze Loch von UHZ1 zum bisher am weitesten entfernten Schwarzen Loch, das in Röntgenstrahlen nachgewiesen wurde, und deutet darauf hin, wie und wann die ersten sehr massereichen Schwarzen Löcher im Universum entstanden sind.

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7. Oktober 20238. Oktober 2023

Frühere und künftige Sterne in Andromeda

Das Bild zeigt M31, die Andromedagalaxie, sowohl im infraroten Licht, das orange gefärbt ist, als auch im sichtbaren Licht, das weiß und blau gefärbt ist.

Bildcredit: NASA, NSF, NOAJ, Hubble, Subaru, Mayall, DSS, Spitzer; Bearbeitung und Bidrechte: Robert Gendler und Russell Croman

Dieses Bild von Andromeda zeigt nicht nur, wo jetzt Sterne sind, sondern auch, wo einmal Sterne sein werden. Die große, schöne Andromedagalaxie M31 ist eine Spiralgalaxie, sie ist etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Dieses Kompositbild von Andromeda entstand aus Bilddaten von Observatorien auf der Erde und im Weltraum, die Wellenlängen liegen innerhalb und außerhalb des sichtbaren Lichts.

Das sichtbare Licht zeigt, wo jetzt Sterne in M31 sind, dargestellt in weißen und blauen Farbtönen und aufgenommen mit den Teleskopen Hubble, Subaru und Mayall. Das Infrarotlicht zeigt, wo bald die künftigen Sterne von M31 entstehen, abgebildet in orangefarbenen Tönen und aufgenommen mit dem NASA-Weltraumteleskop Spitzer.

Im Infrarotlicht sind gewaltige Staubbahnen erkennbar, die von Sternen in den Spiralarmen der Andromedagalaxie aufgewärmt werden. Dieser Staub markiert das umfangreiche interstellare Gas der Galaxie. Es ist das Rohmaterial für künftige Sternbildung.

Die neuen Sterne entstehen wahrscheinlich im Laufe der nächsten hundert Millionen Jahre. Das ist lange bevor Andromeda in etwa 5 Milliarden Jahren mit unserer Milchstraßengalaxie verschmilzt.

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25. Juli 20236. August 2023

Der Adlernebel mit heißen Röntgensternen

Säulen aus Gas und dunklem Staub verlaufen diagonal von links unten nach rechts oben. Leuchtstarke Röntgenquellen sind als helle Punkte um das Bild herum eingeblendet. Infraroter Staub leuchtet hinter den Säulen.

Bildcredit: Röntgen: Chandra: NASA/CXC/SAO, XMM: ESA/XMM-Newton; Infrarot: JWST: NASA/ESA/CSA/STScI, Spitzer: NASA/JPL/CalTech; Sichtbares Licht: Hubble: NASA/ESA/STScI, ESO; Bildbearbeitung: L. Frattare, J. Major, N. Wolk und K. Arcand

Wie sehen die berühmten Sternsäulen im Adlernebel in Röntgenlicht aus? Um das herauszufinden, spähte das NASA-Röntgenobservatorium Chandra im Orbit in und durch diese interstellaren Berge der Sternbildung. Es zeigte sich, dass die Staubsäulen selbst nicht viel Röntgenlicht abstrahlt, doch es kamen viele kleine, aber helle Röntgenquellen zum Vorschein. Sie sind als helle, rötliche Punkte abgebildet.

Das Bild ist ein Komposit aus Aufnahmen von Chandra (Röntgen), XMM (Röntgen), JWST (Infrarot), Spitzer (Infrarot), Hubble (visuell) und dem VLT (visuell). Welche Sterne diese Röntgenstrahlen erzeugen, wird weiterhin erforscht, doch einige sind vermutlich heiße, kürzlich entstandene Sterne mit geringer Masse, andere dagegen heiße, ältere Sterne mit großer Masse.

Die heißen Röntgensterne sind im Bild verteilt. Schon früher wurden sie als verdampfende gasförmige Globulen (EGGS) erkannt. In sichtbarem Licht sind sie unsichtbar, und derzeit sind sie auch nicht heiß genug, um Röntgenlicht abzustrahlen.

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17. Oktober 202226. Oktober 2022

Röntgenringe um einen Gammastrahlenausbruch

Um den Röntgenblitz GRB 221009A ist ein schalenförmiges Lichtecho zu beobachten, das teilweise in unserer Milchstraße liegt und teilweise im fernen Universum.

Bildcredit: NASA Swift Obs.; Daten: B. Cenko (NASA’s GSFC), A. Beardmore (U. Leicester) et al.; Bearbeitung: J. Miller (U. Michigan)

Warum erscheinen Röntgenringe um einen Gammablitz? Die überraschende Antwort hat weniger mit der Explosion selbst zu tun, sondern vielmehr mit dem Licht, das von staubreichen Gasgebieten in unserer Milchstraße reflektiert wird.

GRB 221009A war eine gewaltige Explosion – ein sehr heller Gammablitz (GRB), der im weit entfernten Universum stattfand. Seine Strahlung erreichte letzte Woche unser Sonnensystem. Da GRBs auch größere Mengen Röntgenstrahlen emittieren können, kam fast gleichzeitig mit der Gammastrahlung ein heller Röntgenblitz an.

In diesem Fall prallten die Röntgenstrahlen auch an staubreichen Regionen in unserer Milchstraße ab und verursachten so die ungewöhnlichen Reflexionen. Je größer der Winkel zwischen dem reflektierenden Staub in der Milchstraße und dem GRB ist, desto größer ist der Radius der Röntgenstrahlenringe und desto länger es dauert es typischerweise, bis diese Lichtechos eintreffen.

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5. Juni 20226. Juni 2022

Zwei Schwarze Löcher tanzen in 3C 75

Diese Darstellung der Radioquelle 3C 75 im Galaxienhaufen Abell 400 wurde aus Röntgen- und Radio-Aufnahmen kombiniert.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/D. Hudson, T. Reiprich et al. (AIfA); Radio: NRAO/VLA/ NRL

Was passiert im Zentrum der aktiven Galaxie 3C 75? Die beiden hellen Quellen im Zentrum dieses zusammengesetzten Röntgen- (blau) und Radiobildes (rosa) sind supermassive schwarze Löcher, die um einen gemeinsamen Schwerpunkt kreisen. Zusammen liefern sie die Energie der riesigen Radioquelle 3C 75.

Die sehr massereichen Schwarzen Löcher sind 25.000 Lichtjahre voneinander entfernt. Sie befinden sich in einer Umgebung von viele Millionen Grad heißem Gas, das Röntgenlicht abstrahlt, und stoßen Strahlen aus relativistischen Teilchen aus. Sie befinden sich in den Kernen zweier verschmelzender Galaxien im Galaxienhaufen Abell 400, ihre Entfernung beträgt etwa 300 Millionen Lichtjahre.

Es wird vermutet, dass die beiden sehr massereichen Schwarzen Löcher in einem Doppelsystem durch Gravitation aneinander gebunden sind, denn die einheitlich nach hinten gefegte Erscheinung der Strahlen ist sehr wahrscheinlich auf eine gemeinsame Bewegung zurückzuführen. Man vermutet, dass sie zusammen mit etwa 1200 Kilometern pro Sekunde durch das heiße Gas im Haufen rasen.

Solche spektakulären kosmischen Verschmelzungen kommen in den Umgebungen dicht gedrängter Galaxienhaufen im fernen Universum vermutlich häufig vor. In ihren Endstadien sind Verschmelzungen wahrscheinlich intensive Quellen von Gravitationswellen.

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4. März 20223. März 2022

Der Krebsnebel in vielen Wellenlängen

Bildcredit: NASA, ESA, G. Dubner (IAFE, CONICET-Universität von Buenos Aires) et al.; A. Loll et al.; T. Temim et al.; F. Seward et al.; VLA/NRAO/AUI/NSF; Chandra/CXC; Spitzer/JPL-Caltech; XMM-Newton/ESA; Hubble/STScI

Beschreibung: Der Krebsnebel ist als M1 katalogisiert, er ist das erste Objekt auf Charles Messiers berühmter Liste an Dingen, die keine Kometen sind. Heute wissen wir, dass der Krebsnebel ein Supernovaüberrest ist, also die sich ausdehnenden Trümmer von der finalen Explosion eines massereichen Sterns. Diese Explosion wurde 1054 n. Chr. auf dem Planeten Erde beobachtet.

Dieses beeindruckende neue Bild zeigt eine Ansicht der Krabbe aus dem 21. Jahrhundert, es stellt Bilddaten aus dem gesamten elektromagnetischen Spektrum in Wellenlängen des sichtbaren Lichts dar. Daten aus dem Weltraum von Chandra (Röntgen), XMM-Newton (Ultraviolett), Hubble (sichtbares Licht) und Spitzer (Infrarot) sind in violetten, blauen, grünen und gelben Farbtönen abgebildet. Radio-Daten des Very Large Array vom Boden sind rot eingefärbt.

Der Krebs-Pulsar ist eines der exotischsten Objekte, die Astronominnen und Astronomen heute kennen. Es der helle Punkt nahe der Bildmitte – ein Neutronenstern, der 30 Mal pro Sekunde rotiert. Wie ein kosmischer Dynamo sorgt dieser kollabierte Überrest des Sternkerns für die Emissionen des Krebsnebels im gesamten elektromagnetischen Spektrum.

Der Krebsnebel ist ungefähr 12 Lichtjahre groß und 6500 Lichtjahre entfernt, ihr seht ihn im Sternbild Stier.

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5. Februar 20225. Februar 2022

Der symbiotische R Aquarii

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/SAO/R. Montez et al.; Optisch: Daten: NASA/ESA/STScI, Bearbeitung: Judy Schmidt (CC BY-NC-SA)

Beschreibung: Der veränderliche Stern R Aquarii ist eigentlich ein wechselwirkendes Doppelsternsystem aus zwei Sternen in einer engen symbiotischen Beziehung. Es ist etwa 710 Lichtjahre entfernt und liegt in der Mitte dieses Kompositbildes, das im Weltraum in sichtbaren und Röntgen-Wellenlängen aufgenommen wurde.

Das faszinierende System besteht aus einem kühlen Roten Riesensrern und einem heißen, dichten Weißen Zwergstern, die um ihr gemeinsames Massezentrum kreisen. Mit einem Fernglas könnt ihr beobachten, wie R Aquarii im Laufe eines Jahres seine Helligkeit stetig verändert.

Das sichtbare Licht des Doppelsternsystems stammt großteils vom Roten Riesen, er ist ein langperiodischer, veränderlicher Mira-Stern. Durch Gravitation wird Materie aus der ausgedehnten Hülle des kühlen Riesensterns auf die Oberfläche des kleineren, dichteren Weißen Zwergs gezogen. Das löst schließlich eine thermonukleare Explosion aus, bei der Materie in den Weltraum geschleudert wird. Astronom*innen haben in den letzten Jahrzehnten solche Ausbrüche beobachtet.

Diese eindrucksvollen Strukturen sind fast ein Lichtjahr groß und wurden vom Weltraumteleskop Hubble (in Rot und Blau) beobachtet. Sie enthalten Hinweise auf viel ältere Ausbrüche. Daten des Röntgenobservatoriums Chandra (in Violett) zeigen das Röntgenlicht der Stoßwellen, die entstehen, wenn ein Strahl des Weißen Zwergs auf die umgebende Materie trifft.

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22. Dezember 202130. August 2023

Start des IXPE-Observatoriums

Bildcredit und Bildrechte: Jordan Sirokie

Beschreibung: Vögel fliegen nicht so hoch. Flugzeuge sind nicht so schnell. Die Freiheitsstatue wiegt weniger. Keine andere Art als die menschliche begreift, was hier vor sich geht, und vor nur einem Millennium hätten auch Menschen es sich nicht vorstellen können. Ein Raketenstart ins All ist ein eindrucksvolles, schwer zu beschreibendes Ereignis.

Hier seht ihr, wie zu Beginn des Monats eine Falcon 9-Rakete von SpaceX am Kennedy-Raumfahrtzentrum in Florida startete. An Bord befand sich der Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE). IXPE soll energiereiche Objekte wie Neutronensterne, Schwarze Löcher und die Zentren ferner Galaxien beobachten, um die Physik und Geometrie, die sie erzeugen und kontrollieren, besser zu verstehen.

Aus dem Stand hob die mehr als 300 Tonnen schwere Rakete mit IXPE ab, um die Erde zu umkreisen, wo die Außenluft zu dünn zum Atmen ist. An vielen Orten auf der Erde starten heutzutage alle paar Tage Raketen ins All.

Neues zum Start des James-Webb-Weltraumteleskops
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23. November 202123. November 2021

NuSTAR zeigt die Sonne im Röntgenlicht

Bildcredit: NASA, NuSTAR, SDO

Beschreibung: Warum sind die Zonen über Sonnenflecken so heiß?

Sonnenflecken sind etwas kühler als die umgebende Sonnenoberfläche, weil die Magnetfelder, die sie erzeugen, die Aufheizung durch den Strömungstransport verringern. Daher ist es erstaunlich, dass die Regionen darüber – sogar viel höher oben in der Sonnenkorona – hundertmal heißer sein können.

Um herauszufinden, warum das so ist, richtete die NASA das sehr empfindliche Röntgenteleskop des Satelliten Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) im Erdorbit zur Sonne. Dieses Bild zeigt die Sonne in ultraviolettem Licht, die Aufnahmen mit dem Solar Dynamics Observatory (SDO) im Orbit sind rot dargestellt. In Falschfarben-Grün und -Blau wurden Emissionen oberhalb von Sonnenflecken in darübergelegt, die von NuSTAR in verschiedenen Bändern energiereicher Röntgenstrahlen erfasst wurden, diese zeigen Regionen mit extrem hoher Temperatur.

NuSTAR-Bilder wie dieses liefern Hinweise zum Mechanismus der Aufheizung der Sonnenatmosphäre und und werfen ein neues Licht auf solare Nanoflares und Mikroflares als kurze Energieschübe, welche die ungewöhnliche Erwärmung verursachen könnten.

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7. November 20217. November 2021

Der Katzenaugennebel im sichtbaren Licht und Röntgenlicht

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Nachlassarchiv; Chandra-Röntgenobservatorium; Bearbeitung und Bildrechte: Rudy Pohl

Beschreibung: Manche erkennen darin ein Katzenauge, andere vielleicht eine riesige kosmische Meeresschnecke. Doch es ist einer der hellsten, detailreichsten planetarischen Nebel, die wir kennen. Er besteht aus Gas, das in der kurzen, aber prachtvollen Phase am Ende der Existenz eines sonnenähnlichen Sterns ausgestoßen wird.

Vermutlich erzeugte der verglimmende Zentralstern dieses Nebels die äußeren runden konzentrischen Schalen, indem er in einer Serie regelmäßiger Erschütterungen die äußeren Schichten abstieß. Wie die schönen, komplexen, symmetrischen inneren Strukturen entstanden sind, ist jedoch nicht gut erklärbar.

Dieses Bild ist ein Komposit aus einem digital geschärften Bild des Weltraumteleskops Hubble und einem Röntgenlichtbild, das mit dem Chandra-Observatorium im Orbit aufgenommen wurde. Die einzigartige schwebende Weltraumstatue misst etwa ein halbes Lichtjahr. Wenn wir in dieses Katzenauge blicken, sehen wir vielleicht das Schicksal unserer Sonne, die ebenfalls in die Phase eines planetarischen Nebels eintreten wird … in etwa 5 Milliarden Jahren.

APOD in den Weltsprachen arabisch, bulgarisch, chinesisch (Peking), chinesisch (Taiwan), deutsch, französisch, französisch (Kanada), hebräisch, indonesisch, japanisch, katalanisch, koreanisch, kroatisch, montenegrinisch, niederländisch, polnisch, russisch, serbisch, slowenisch, spanisch, taiwanesisch, tschechisch, türkisch, türkisch und ukrainisch
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18. Juli 202118. Juli 2021

Die Andromeda Galaxie in Ultraviolett

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, GALEX

Beschreibung: Wie sieht die Andromedagalaxie in Ultraviolettlicht aus? Hier dominieren junge blaue Sterne, die das galaktische Zentrum umkreisen. Die Andromedagalaxie ist auch als M31 bekannt und an die 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Verglichen mit anderen großen Galaxien ist sie wirklich sehr nahe.

Ihr Durchmesser beträgt etwa 230.000 Lichtjahre, daher benötigte das NASA-Satellitenteleskop Galaxy Evolution Explorer (GALEX) elf verschiedene Bildfelder, um im Jahr 2003 dieses wunderschöne Porträt der Spiralgalaxie im Ultraviolettlicht zu erstellen. Während auf Bildern in sichtbarem Licht die Spiralarme der Andromedagalaxie markant hervortreten, sehen ihre Arme im Ultraviolettlicht eher wie Ringe aus. Diese Ringe sind Orte mit intensiver Sternbildung und werden als Hinweis gedeutet, dass Andromeda vor mehr als 200 Millionen Jahren mit der kleineren benachbarten elliptischen Galaxie M32 kollidierte.

Die Andromedagalaxie und unsere eigene, vergleichbare Milchstraße sind die massereichsten Mitglieder der Lokalen Gruppe und kollidieren voraussichtlich in mehreren Milliarden Jahren – vielleicht etwa dann, wenn sich die Atmosphäre unserer Sonne ausdehnt, bis sie die Erde verschlingt.

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