Die lokale Flocke

Die Grafik zeigt das interstellare Medium in der Umgebung der Sonne. Es wird auch als Lokale Flocke bezeichnet. Die blauen Pfeile zeigen die Bewegung des Gases, der gelbe Pfeil zeigt die Bewegung der Sonne. Zu den Sternen in der Umgebung zählen Sirius und Alpha Centauri.

Illustrationscredit: NASA, SVS, Adler, U. Chicago, Wesleyan

Die Sterne sind nicht allein. In der Scheibe unserer Galaxis, der Milchstraße, besteht etwa 10 Prozent der sichtbaren Materie aus Gas. Es wird als interstellares Medium (ISM) bezeichnet. Das ISM ist nicht überall gleich verteilt, sondern etwas fleckig, sogar in der Nähe der Sonne.

Es kann ziemlich schwierig sein, das lokale ISM zu messen, denn es ist sehr schwach und sendet wenig Licht aus. Dieses Medium besteht überwiegend aus Wasserstoff. Es absorbiert einige charakteristische Farben aus dem Licht der nächstgelegenen Sterne.

Hier ist eine Arbeitskarte des lokalen ISM in einem Bereich von 20 Lichtjahren. Sie basiert auf laufenden Beobachtungen und Teilchenfunden des Satellitenteleskops Interstellar Boundary Exporer satellite (IBEX) im Erdorbit.

Diese Beobachtungen zeigen, dass sich unsere Sonne durch eine Lokale Interstellare Wolke bewegt. Diese Wolke fließt aus der Scorpius-Centaurus-Assoziation. Das ist ein Gebiet, in dem Sterne entstehen. In den nächsten 10.000 Jahren verlässt unsere Sonne vermutlich die Lokale Wolke. Sie wird auch Lokale Flocke genannt.

Am lokalen ISM gibt es noch viel zu erforschen. Dazu gehören Details wie die Frage nach seiner Verteilung. Wir wissen auch wenig über seinen Ursprung und darüber, wie es die Sonne und die Erde beeinflusst. Die Messungen des Weltraumteleskops IBEX zeigen auch etwas, das überrascht: Die Richtung, aus der neutrale interstellare Teilchen durch unser Sonnensystem fließen, ändert sich stetig.

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Die Hüllen und Strahlen der Galaxie Centaurus A

Mitten im Bild ist eine Galaxie zu sehen. Um sie herum sind blasse Hüllen angeordnet. Rechts unten strömt ein roter Strahl aus der Galaxie.

Bildcredit: Rolf Olsen

Welche ist die erdnächste aktive Galaxie? Das ist Centaurus A, die auch als NGC 5128 katalogisiert ist. Sie ist nur 12 Millionen Lichtjahre entfernt.

Centaurus A entstand durch die Kollision zweier an sich normaler Galaxien. Die Galaxie hat mehrere markante Merkmale. Dazu zählen eine dunkle Staubspur in der Mitte, äußere Schalen aus Sternen und Gas sowie Teilchenstrahlen, die von einem sehr massereichen Schwarzen Loch im Zentrum ausströmen.

Dieses Bild zeigt all diese Merkmale an einem Komposit aus Bildern in sichtbarem Licht. Sie wurden in den letzten 10 Jahren in über 310 Stunden mit einem selbst gebauten Teleskop aufgenommen, und zwar in Auckland in Neuseeland. Die Strahlung von Cen A reicht von energiearmen Radiowellen bis zu sehr energiereichen Gammastrahlen. Die Helligkeit des Zentrums ist ein Merkmal einer aktiven Galaxie.

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Der Meerjungfraunebel-Supernovarest

Der Meerjungfraunebel im Sternbild Zentaur besteht aus blau leuchtenden Gasfasern. Dahinter sind lose verteilte Sterne.

Bildcredit und Bildrechte: Neil Corke; Text: Natalia Lewandowska (SUNY Oswego)

Neue Sterne entstehen aus den Überresten vergehender Sterne.

Der Supernova-Überrest G296.5+10.0, zu dem auch der abgebildete Meerjungfrauennebel gehört, ist ein gasförmiger Überrest. Er entstand beim Gravitationskollaps und dem anschließenden Ende eines sehr massereichen Sterns in unserer Milchstraße. Der Meerjungfrauennebel ist auch als Betta-Fisch-Nebel bekannt. Er gehört zu einer ungewöhnlichen Unterklasse von Supernova-Überresten, die zweiseitig und fast kreisförmig sind.

Der fadenförmige Nebel wurde ursprünglich im Röntgenlicht entdeckt. Er wird auch im Radio– und Gammastrahlenlicht häufig untersucht. Die hier sichtbare blaue Farbe stammt von doppelt ionisiertem Sauerstoff (OIII). Das tiefe Rot dagegen wird von Wasserstoff abgestrahlt. Die meerjungfrauenartige Form des Nebels erwies sich als nützlich für Messungen des interstellaren Magnetfelds.

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Der Kugelsternhaufen Omega Centauri

Mitten im Bild ist der größte und hellste von 200 Kugelsternhaufen, die wir kennen. Es ist Omega Cen im Sternbild Zentaur. Er hat ein helles, diffuses Zentrum, das nach außen hin ausdünnt.

Bildcredit und Bildrechte: Juergen Stein

Im Kugelsternhaufen Omega Centauri sind etwa 10 Millionen Sterne in einen Raum gepfercht, der einem Durchmesser von 150 Lichtjahren hat. Die Sterne sind viel älter als die Sonne.

Der Kugelsternhaufen ist auch als NGC 5139 bekannt. Er ist 15.000 Lichtjahre entfernt. Von den etwa 200 bekannten Kugelsternhaufen, die im Hof unserer Milchstraße wandern, ist er der größte und hellste.

Die meisten Sternhaufen bestehen aus Sternen desselben Alters mit gleicher Zusammensetzung. Im rätselhaften Omega Cen gibt es unterschiedliche Sternpopulationen, deren Alter und chemische Zusammensetzung verschieden ist. Vielleicht ist Omega Cen sogar der übrig gebliebene Kern einer kleinen Galaxie, die mit der Milchstraße verschmolzen ist.

Die Roten Riesen in Omega Centauri sind auf dieser scharfen Teleskopansicht leicht an ihrem gelblichen Farbton erkennbar. Zwei Jahrzehnte lang wurde der dichte Sternhaufen mit dem Weltraumteleskop Hubble erforscht. Dabei zeigten sich Hinweise auf ein massereiches Schwarzes Loch beim Zentrum von Omega Centauri.

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RCW 85

Hinter lose verteilten blau leuchtenden Sternen türmt sich ein rotes Staubgebirge auf. Es ist die Emissionsregion RCW 85.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Pugh

Aus dem astronomischen Katalog von Rodgers, Campbell und Whiteoak von 1960 leuchtet die Emissionsregion RCW 85 am südlichen Nachthimmel zwischen den hellen Sternen Alpha und Beta Centauri. In ca. 5.000 Lichtjahren Entfernung ist die dunstige interstellare Wolke aus leuchtendem Wasserstoffgas und Staub nur schwach zu erkennen. Doch in dieser kosmischen Himmelslandschaft, die aus 28 Stunden Schmal- und Breitbandbelichtung besteht, sind detaillierte Strukturen entlang klar definierter Ränder innerhalb von RCW 85 zu erkennen.

Der dramatische Nebel, der an Formen in anderen stellaren Kinderstuben erinnert, in denen Gas- und Staubwolken durch energiereiche Winde und die Strahlung neugeborener Sterne geformt werden, wird auch als Teufelssturm bezeichnet. Dieser Bildausschnitt erstreckt sich bei der geschätzten Entfernung von RCW 85 über ca. 100 Lichtjahre.

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Millionen Sterne in Omega Centauri

Der Kugelsternhaufen im Bild ist riesig und sehr dicht voller Sterne. Im Sternhaufen sind zahlreiche gelblich leuchtende Sterne verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Massimo Di Fusco und Mirco Turra

Der Kugelsternhaufen Omega Centauri, auch bekannt als NGC 5139, ist 15.000 Lichtjahre entfernt. Der Haufen ist vollgepackt mit etwa 10 Millionen Sternen, die viel älter als die Sonne sind, in einem Volumen von etwa 150 Lichtjahren Durchmesser.

Er ist der größte und hellste von etwa 200 bekannten Kugelsternhaufen, die sich im Halo unserer Milchstraßengalaxie tummeln. Obwohl die meisten Sternhaufen aus Sternen mit demselben Alter und derselben Zusammensetzung bestehen, weist der rätselhafte Omega Cen verschiedene Sternpopulationen mit unterschiedlichen Altersstufen und chemischen Häufigkeiten auf.

Omega Cen ist möglicherweise der Restkern einer kleinen Galaxie, die mit der Milchstraße verschmolzen ist. Mit ihrem gelblichen Farbton sind die roten Riesensterne von Omega Centauri in dieser scharfen, farbigen Teleskopaufnahme leicht zu erkennen.

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PDS 70: Scheibe, Planeten und Monde

Im Bild ist ein orange leuchtender Ring, er ist leicht gekippt und daher nicht rund, sondern oval. In der Mitte leuchtet ein schwacher größerer Fleck und ein kleiner heller Fleck auf der 3-Uhr-Position.

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

Nicht der große Ring bekommt die größte Aufmerksamkeit, obwohl der große Ring um den Stern PDS 70, in dem Planeten entstehen, klar abgebildet und an sich ziemlich interessant ist. Es ist auch nicht der Planet rechts innerhalb der großen Scheibe, über den am meisten gesprochen wird. Der Planet PDS 70c ist zwar neu entstanden und hat interessanterweise eine ähnliche Größe und Masse wie Jupiter.

Es ist der verschwommene Fleck um den Planeten PDS 70c, der für Aufregung sorgt. Dieser verschwommene Fleck ist vermutlich eine staubige Scheibe, die Monde entwickelt. Sie war bisher noch nie zu sehen.

Dieses Bild wurde 2021 mit der großen Atacama-Millimeter-Anordnung (ALMA) aus 66 Radioteleskopen in der hoch gelegenen Atacamawüste im Norden von Chile aufgenommen. Anhand der Daten von ALMA vermuten Weltraumforschende, dass die exoplanetare Scheibe, in der Monde entstehen, einen ähnlichen Radius hat wie unsere Erdbahn, und dass sie eines Tages etwa drei erdmondgroße Monde bilden könnte – ähnlich wie Jupiters vier Monde.

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Die merkwürdige Sterneninsel Centaurus A

Die Galaxie Zentaurus A leuchtet in der Mitte dieses Sternenfeldes, davor verläuft ein dunkles Staubband. Nach links oben strömt ein roter Strahl.

Bildcredit und Bildrechte: Marco Lorenzi, Angus Lau und Tommy Tse; Text: Natalia Lewandowska (SUNY Oswego)

Galaxien sind faszinierend. Nur durch Gravitation halten Galaxien gewaltige Mengen an Sternen, Staub, interstellarem Gas, Sternüberresten und Dunkler Materie zusammen. Hier ist Centaurus A, sie ist die fünfthellste Galaxie am Himmel. Die Galaxie ist etwa 12 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie ist als NGC 5128 katalogisiert. Die gekrümmte Form von Cen A entstand, indem eine elliptische und eine spiralförmige Galaxie verschmolzen sind.

Cen A hat einen aktiven galaktischen Kern, dessen Zentrum ein sehr massereiches Schwarzes Loch enthält. Es hat etwa 55 Millionen Sonnenmassen. Dieses zentrale Schwarze Lich stößt einen schnellen Strahl aus, der in Radio- und Röntgenstrahlung messbar ist. Teile des Strahls zeigen in Rot nach links oben.

Neue Beobachtungen des Ereignis-Horizont-Teleskops EHT zeigen eine Aufhellung des Strahls, die nur an seinen Rändern stattfand. Die Gründe dafür sind derzeit unbekannt und werden aktiv erforscht.

Bei der NASA ist Woche der Schwarzen Löcher

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