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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Lynds Dunkelnebel 1251

Lynds Dunkelnebel (LDN) 1251.

Bildcredit und Bildrechte: Cristiano Gualco

Beschreibung: In Lynds Dunkelnebel (LDN) 1251 entstehen Sterne. Die staubige Molekülwolke, die etwa 1000 Lichtjahre entfernt über der Ebene unserer Milchstraße schwebt, ist Teil eines Komplexes aus Dunkelnebeln, die in der Kepheus-Flare-Region kartiert wurden.

Die astronomische Erkundung der undurchsichtigen interstellaren Wolken im ganzen Spektrum zeigt energiereiche Erschütterungen und Ausflüsse, die mit Sternbildung einhergehen, unter anderem das verräterische rötliche Leuchten verstreuter Herbig-Haro-Objekte, die sich im Bild versteckten. Auch ferne Galaxien im Hintergrund lauern in der Szenerie, sie sind fast hinter der staubigen Weite verborgen.

Diese reizende Ansicht umfasst am Himmel mehr als zwei Vollmonde oder in der geschätzten Entfernung von LDN 1251 17 Lichtjahre.

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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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NGC 7023: Der Irisnebel

Der Irisnebel NGC 7023 liegt im Sternbild Kepheus.

Bildcredit und Bildrechte: Satwant Kumar

Beschreibung: Diese kosmischen Wolken blühen 1300 Lichtjahre entfernt in den üppigen Sternfeldern des Sternbildes Kepheus. Der Irisnebel NGC 7023 ist nicht der einzige Nebel, der an eine Blume erinnert. Dieses detailreiche Teleskopbild zeigt die Vielfalt an Farben und Symmetrien des Irisnebels, eingebettet in die ihn umgebenden Felder aus interstellarem Staub.

In der Iris umgibt das staubhaltige Nebelmaterial einen heißen jungen Stern. Die Grundfarbe des helleren Reflexionsnebels ist Blau, diese ist charakteristisch für Staubkörnchen, die Sternenlicht reflektieren. Die zentralen Fäden im Reflexionsnebel leuchten in einer zarten rötlichen Photolumineszenz, da einige Staubkörnchen die unsichtbare Ultraviolettstrahlung des Sterns in sichtbares rotes Licht umwandeln. Infrarot-Beobachtungen lassen vermuten, dass dieser Nebel komplexe Kohlenstoffmoleküle enthält, so genannte PAK.

Die staubigen blauen Staubgefäße des Irisnebels umfassen etwa sechs Lichtjahre.

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Elefantenrüssel und Karawane

Der kosmische Elefantenrüssel ist der Sternhaufenkomplex IC 1396 oder auch vdB 142.

Bildcredit und Bildrechte: Robert Eder

Beschreibung: Wie die Illustration einer galaktischen Einfach-so-Geschichte windet sich der Elefantenrüsselnebel im hohen, fernen Sternbild Kepheus durch den Emissionsnebel und den jungen Sternhaufenkomplex IC 1396. Der kosmische Elefantenrüssel links ist auch als vdB 142 bekannt und mehr als 20 Lichtjahre lang.

Durch digitale Bearbeitung sind auf dieser detailreichen Teleskop-Nahansicht keine Sterne zu sehen. Das Bild betont die hellen, zurückgefegten Grate, welche die Taschen aus kühlem interstellarem Staub und Gas umgeben. Doch die dunklen, rankenförmigen Wolken enthalten das Rohmaterial für Sternbildung und verbergen im Inneren Protosterne.

Der relativ blasse Komplex IC 1396 ist fast 3000 Lichtjahre entfernt, er bedeckt eine mehr als 5 Grad große Region am Himmel. Diese sternenlose Darstellung zeigt ein 1 Grad weites Sichtfeld, das entspricht etwa der Winkelgröße von 2 Vollmonden. Die dunklen Formen rechts unten, die zum gewundenen Elefantenrüssel marschieren, kennen manche als „Karawane“.

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PDS 70: Scheibe, Planeten und Monde

Innerhalb der Staubscheibe um den Stern PDS 70 befindet sich der Planet PDS 70c mit einer Staubscheibe, in der vermutlich Monde entstehen.

Bildcredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); M. Benisty et al.

Beschreibung: Es ist nicht die große Scheibe, welche die Aufmerksamkeit auf sich zieht, obwohl die große Planeten bildende Scheibe um den Stern PDS 70 klar abgebildet und für sich genommen sehr interessant ist.

Es ist auch nicht der Planet rechts innerhalb der großen Scheibe, über den am meisten gesprochen wird, obwohl der Planet PDS 70c neu entstanden ist und interessanterweise eine ähnliche Größe und Masse besitzt wie Jupiter.

Es ist vielmehr der verschwommene Fleck um den Planeten PDS 70c, der die Aufregung hervorruft. Dieser verschwommene Fleck ist vermutlich ebenfalls eine staubhaltige Scheibe, aus der nun Monde entstehen. So etwas wurde noch nie zuvor beobachtet.

Das Bild wurde mit dem Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in der hoch gelegenen Atacamawüste im Norden Chiles fotografiert, das aus 66 Radioteleskopen besteht. Aus den ALMA-Daten schließen die Astronominnen und Astronomen, dass der Radius der exoplanetaren Scheibe, aus der Monde entstehen, ähnlich groß ist wie der unserer Erdbahn, und dass eines Tages ungefähr drei erdmondgroße Monde entstehen könnten, die sich nicht wesentlich von den vier unseres Jupiters unterscheiden.

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Ein schöner Trifid

Der Trifidnebel M20 liegt im Sternbild Schütze in der Ebene der Milchstraße.

Bildcredit und Bildrechte: Mike Selby

Beschreibung: Der schöne Trifidnebel ist eine Studie kosmischer Kontraste. Er ist auch als M20 bekannt und liegt etwa 5000 Lichtjahre entfernt im nebelreichen Sternbild Schütze.

Trifid ist eine Sternbildungsregion in der Ebene unserer Galaxis. Er veranschaulicht drei verschiedene Arten astronomischer Nebel: Rote Emissionsnebel, die vom Licht der Wasserstoffatome geprägt sind, blaue Reflexionsnebel, die von Staub erzeugt werden, der das Sternenlicht reflektiert, und Dunkelnebel, in denen dichte Staubwolken als Silhouetten erscheinen.

Undurchsichtige Staubbahnen teilen die rote Emissionsregion grob in drei Teile und verleihen Trifid seinen landläufigen Namen. Die berühmten Nahaufnahmen des Weltraumteleskops Hubble zeigen die Säulen und Strahlen neu entstehender Sternen links unter dem Zentrum des Emissionsnebels.

Der Trifidnebel ist etwa 40 Lichtjahre groß. Er ist gerade nicht hell genug, um ihn mit bloßem Auge zu sehen, am Himmel des Planeten Erde bedeckt er fast die Winkelbreite eines Vollmondes.

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Sterne und Staub über Corona Australis

In Corona Australis, der Südlichen Krone, befinden sich die Reflexionsnebel NGC 6726, 6727, 6729 und IC 4812 sowie der Kugelsternhaufen NGC 6723.

Bildcredit und Bildrechte: Vikas Chander

Beschreibung: Auf diesem Teleskopsichtfeld nahe der nördlichen Grenze von Corona Australis, der Südlichen Krone, kreuzen kosmische Staubwolken ein reiches Sternfeld. Die Staubwolken sind weniger als 500 Lichtjahre entfernt und blockieren effektiv Licht von weiter entfernten Sternen der Milchstraße im Hintergrund.

Von oben nach unten umfasst das Bild etwa 2 Grad, das sind in der geschätzten Entfernung der Wolke mehr als 15 Lichtjahre. Rechts oben seht ihr eine Gruppe hübscher Reflexionsnebel, die als NGC 6726, 6727, 6729 und IC 4812 katalogisiert sind. Die charakteristische blaue Farbe entsteht, wenn Licht von heißen Sternen an kosmischem Staub reflektiert wird.

Der Staub verdeckt auch die Sicht auf Sterne in der Region, die gerade erst entstehen. Der kleine NGC 6729 über den bläulichen Reflexionsnebeln umgibt den jungen veränderlichen Stern R Coronae Australis. Rechts daneben leuchten verräterische rötliche Bögen und Schleifen, die als Herbig-Haro-Objekte bezeichnet werden und mit energiereichen neuen Sternen einhergehen.

Links unten im Bild befindet sich der prächtige Kugelsternhaufen NGC 6723. NGC 6723 gehört zwar scheinbar zur Gruppe, doch seine urzeitlichen Sterne sind fast 30.000 Lichtjahre entfernt und liegen somit weit hinter den jungen Sternen der Staubwolken in Corona Australis.

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Der Dunkle Turm im Skorpion

Der dunkle Turm NGC 6231 liegt 5000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Skorpion.

Bildcredit und Bildrechte: DatenMartin Pugh; BearbeitungRocco Sung

Beschreibung: Diese staubige kosmische Wolke, die sich am Hinterteil des arachnologischen Sternbildes Skorpion vor einem überfüllten Sternenfeld abzeichnet, erinnert manche an einen unheimlichen dunklen Turm. Tatsächlich lauern im Inneren des Nebels Klumpen aus Staub und molekularem Gas, die kollabieren und Sterne bilden.

Die Struktur auf diesem prächtigen Teleskopporträt ist fast 40 Lichtjahre groß. Die zusammengefegte Wolke wird als kometare Globule bezeichnet. Geformt wird sie durch die intensive Ultraviolettstrahlung der OB-Assoziation sehr heißer Sterne in NGC 6231 außerhalb des oberen Bildrandes. Ihr energiereiches Ultraviolettlicht liefert auch die Energie für das rötliche Wasserstoffleuchten am Rand der Globule. Heiße, in den Staub eingebettete Sterne sind als bläuliche Reflexionsnebel erkennbar.

Der dunkle Turm NGC 6231 und die mit ihm verbundenen Nebel sind ungefähr 5000 Lichtjahre entfernt.

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M82: Sternentstehungsgalaxie mit Superwind

Die Zigarrengalaxie M82 ist 30.000 Lichtjahre groß, sie liegt 12 Millionen Lichtjahre entfernt an der nördlichen Grenze der Großen Bärin.

Bildcredit und Bildrechte: Team ARO, Alentejo Remote Observatory

Beschreibung: M82 ist eine Sternbildungsgalaxie mit Superwind. Der Ausbruch an Sternbildung in M82 löst nämlich durch anschließende Supernovaexplosionen und die mächtigen Winde massereicher Sterne einen gewaltigen Ausstrom aus.

Auf scharfen Teleskopaufnahmen sind die Hinweise auf den Superwind aus der Zentralregion der Galaxie deutlich erkennbar. Dieses Kompositbild betont die Emissionen der langen Ausströmungs-Filamente aus atomarem Wasserstoff in rötlichen Farben. Ein Teil des Gases im Superwind ist mit schweren Elementen angereichert, die in den massereichen Sternen gebildet wurden. Diese schweren Elemente entweichen schließlich mit dem Wind in den intergalaktischen Raum. Der rasante Ausbruch an Sternbildung in M82 wurde durch eine enge Begegnung mit der nahen großen Galaxie M81 ausgelöst und dauert ungefähr 100 Millionen Jahre an.

M82 ist wegen ihres länglichen Erscheinungsbildes auch als Zigarrengalaxie bekannt. Ihr Durchmesser beträgt 30.000 Lichtjahre, und sie liegt 12 Millionen Lichtjahre entfernt an der nördlichen Grenze der Großen Bärin.

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Simulation: Entstehung der ersten Sterne


Videocredit: Harley Katz (U. Oxford) et al.

Beschreibung: Wie entstanden die ersten Sterne? Um das herauszufinden, wurde die Computersimulation SPHINX für Sternbildung im sehr frühen Universum erstellt. Einige der Ergebnisse sind in diesem Video dargestellt. Die Zeit seit dem Urknall wird links oben in Millionen Jahre angezeigt.

Sogar 100 Millionen Jahre nach dem Urknall war die Materie im Kosmos zu gleichmäßig verteilt, als dass Sterne hätten entstehen können. Außer der Hintergrundstrahlung ist das Universum dunkel.

Bald beginnen leichte Materieklumpen mit viel Wasserstoff zu ersten Sternen zu verschmelzen. In diesem Zeitraffervideo steht violett für Gas, weiß für Licht und Gold für Strahlung, die so energiereich ist, dass sie Wasserstoff ionisiert und in geladene Elektronen und Protonen zerlegt. Die goldfarbenen Regionen zeigen auch die massereichsten Sterne, die als mächtige Supernovae enden. Der eingeschobene Kreis betont eine Zentralregion, aus der eine Galaxie entsteht. Die Simulation läuft, bis das Universum etwa 550 Millionen Jahre alt ist.

Um die Genauigkeit der SPHINX-Simulationen und die zugrunde liegenden Annahmen zu beurteilen, werden die Ergebnisse nicht nur mit aktuellen detailreichen Beobachtungen verglichen, sondern auch mit künftigen direkteren Beobachtungen des frühen Universums verglichen, die mit dem noch in Bau befindlichen NASA-Weltraumteleskop James Webb geplant sind.

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