Schlagwort: Brauner Zwerg

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Der junge Sternhaufen NGC 1333

Ein Nebel leuchtet teils rötlicher, teils blaugrau, darin sind Sterne mit dem typischen Beugungsmuster des Weltraumteleskops Webb verteilt.

Bildcredit: ESA/Webb, NASA, CSA, A. Scholz, K. Muzic, A. Langeveld, R. Jayawardhana

Das dramatische Mosaik von NGC 1333 entstand aus Bildern des Weltraumteleskops James Webb. Es wirft einen Blick in das Zentrum des jungen Sternhaufens. NGC 1333 ist nur 1.000 Lichtjahre entfernt und liegt im heroischen Sternbild Perseus am Rand der großen Perseus-Molekülwolke.

Das Bild war Teil von Webbs eingehender Erkundung der Region auf der Suche nach braunen Zwergsternen mit wenig Masse und frei treibenden Planeten. Das kombinierte Sichtfeld des Weltraumteleskops zeigt einen Bereich im staubigen Sternhaufen, in dem Sterne entstehen. Er ist fast 2 Lichtjahre breit.

NGC 1333 enthält Sterne, die weniger als eine Million Jahre alt sind. Doch die meisten davon sind hinter dem allgegenwärtigen Sternenstaub vor optischen Teleskopen verborgen. Es kann sein, dass die chaotische Umgebung ähnlich ist wie jene, in der unsere Sonne vor über 4,5 Milliarden Jahren entstanden ist.

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Webb zeigt den Sternhaufen IC 348

Ein stark gefaserter, lila leuchtender Nebel umgibt zahlreiche helle Sterne mit Zacken.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI und K. Luhman (Penn State U.) und C. Alves de Oliveira (ESA)

Manchmal sind genau die Sterne am interessantesten, die am schwierigsten zu beobachten sind. IC 348 ist ein junger Sternhaufen. Er beleuchtet den faserartigen Staub in seiner Umgebung. Das Bild stammt vom Weltraumteleskop Webb und wurde kürzlich veröffentlicht. Der strähnige Staub schimmert rosig. Im sichtbaren Licht reflektiert er hauptsächlich blaues Licht. Das verleiht dem umliegenden Material den typischen blauen Schimmer eines Reflexionsnebels.

Neben hellen Sternen entdeckte man in IC 348 auch mehrere kalte Objekte. Man sieht sie hier, weil sie in Infrarot hell sind. Sie sind vermutlich Braune Zwerge mit wenig Masse. Ein Indiz dafür ist der Nachweis einer unbekannten Substanz in ihrer Atmosphäre. Wahrscheinlich handelt es sich um einen Kohlenwasserstoff. Diese Substanz fand man zuvor schon in der Atmosphäre des Planeten Saturn. Die Masse dieser Objekte ist wohl ein wenig größer als die von bekannten Planeten, also einige Jupiter-Massen.

Zusammen sind diese Indizien ein Hinweis, dass der junge Sternhaufen etwas Beachtliches enthält: junge Braune Zwerge, die etwa die Masse von Planeten haben, und die nicht um einen Stern kreisen, sondern sich frei bewegen.

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Spiel: Super Planet Crash

Bildcredit und Lizenz: Stefano Meschiari (U. Texas at Austin) und das SAVE/Point-Team

Schafft ihr ein Planetensystem, das 1000 Jahre übersteht? Mit dem Spiel Super Planet Crash könnt ihr es versuchen. Klickt einfach in die Nähe des Zentralsterns, um Planeten zu bilden – bis zu 10 sind möglich.

Links könnt ihr – nach Masse sortiert – eine Planetenart wählen: Erde, Super-Erde, Eisriese, Riesenplanet, Brauner Zwerg oder Zwergstern. Jeder Planet wird nicht nur vom zentralen, sonnenähnlichen Stern angezogen, sondern auch von anderen Planeten. Ihr bekommt Punkte, und für dichtere oder bewohnbare Systeme gibt es einen Bonus. Das Spiel endet nach 1000 Jahren oder wenn ein Planet durch die Gravitation hinausgeschleudert wird.

In den letzten Jahren wurden viele exoplanetare Systeme entdeckt, und Super Planet Crash zeigt, warum einige davon stabil sind. Wenn ihr einige Male Super Planet Crash spielt, könnt ihr euch wahrscheinlich vorstellen, warum vermutet wird, dass unser Sonnensystem während seiner Entstehung Planeten verloren hat.

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Sternentstehungsregion S106

Der junge Stern IRS 4 bildete den Nebel Sharpless 2-106 (S106), in dem viele Braune Zwerge lauern.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisarchiv; Bearbeitung und Bildrechte: Utkarsh Mishra

Beschreibung: Der massereiche Stern IRS 4 beginnt, seine Flügel auszubreiten. Er ist erst etwa 100.000 Jahre alt. Aus Materie, die von dem neu entstandenen Stern ausströmte, entstand der hier abgebildete Nebel mit der Bezeichnung Sharpless 2-106 (S106).

Eine große Scheibe aus Staub und Gas, welche um die Infrarotquelle 4 (IRS 4) kreist, ist in der Nähe der Bildmitte braun abgebildet, sie verleiht dem Nebel die Form einer Sanduhr oder eines Schmetterlings. Das Gas in S106 in der Nähe von IRS 4 verhält sich wie ein Emissionsnebel, da es Licht abstrahlt, nachdem es ionisiert wurde, während Staub, der weit von IRS 4 entfernt ist, das Licht des Zentralsterns reflektiert und sich daher wie ein Reflexionsnebel verhält.

Genaue Untersuchungen eines aktuellen Infrarotbildes von S106 zeigen Hunderte Brauner Zwerge mit geringer Masse, die sich im Gas des Nebels verstecken. S106 ist etwa 2 Lichtjahre groß und liegt ungefähr 2000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schwan (Cygnus).

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Der Orionnebel in Infrarot von HAWK-I

Der Orionnebel in Infrarot zeigt eine Vielzahl an hellen Lichtpunkten. Viele davon sind vermutlich Braune Zwerge, doch es könnten auch frei schwebende Planeten dabei sein.

Bildcredit: ESO, VLT, HAWK-I, H. Drass et al.

Dieses detailreiche Bild zeigt den Orionnebel in Infrarot. Darin liegt eine Goldgrube an Sternen mit geringer Masse, die man zuvor nicht kannte. Dazu kommen – möglicherweise – frei schwebende Planeten.

Der malerische Nebel ist in sichtbarem Licht sehr bekannt. Er enthält so manche hellen Sterne und hell leuchtendes Gas. Der Orionnebel ist als M42 katalogisiert. Er ist 1300 Lichtjahre entfernt. Somit ist er die erdnächste große Region, in der Sterne entstehen. Im Licht von Infrarot kann man in Orions dichten Staub hineinspähen. Das geschah kürzlich wieder mit der komplexen Kamera HAWK-I. Sie ist an die VLT-Einheit Yepun der Europäischen Südsternwarte ESO montiert. Das Observatorium steht in den chilenischen Bergen.

Hoch aufgelöste Versionen des Infrarotbildes zeigen zahllose Lichtpunkte. Viele davon sind sicherlich braune Zwergsterne. Aber manche passen am besten zu frei schwebenden Planeten. Es sind sogar unerwartet viele. Es ist wichtig, herauszufinden, wie diese Objekte mit geringer Masse entstanden sind, wenn man Sternbildung allgemein verstehen will. Das hilft uns vielleicht, die frühen Jahre unseres Sonnensystems besser zu erklären.

Überarbeitete Version: neu gefärbt mit mehr Details.

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Die Sternbildungsregion S106

Vor einem dunklen Hintergrund mit lose verteilten Sternen breitet sich ein weißlich leuchtender strukturierter Nebel, der in der Mitte von einem dunklen Staubband geteilt ist. Der Nebel erinnert an einen Schmetterling.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Nachlassarchiv; Bearbeitung und Bildrechte: Brandon Pimenta

Der massereiche Stern IRS 4 beginnt, seine Flügel auszubreiten. Materie strömt aus diesem jungen Stern, der vor nur 100.000 Jahren entstanden ist. Er hat diesen Nebel mit der Bezeichnung Sharpless 2-106-Nebel (S106) gebildet. Eine große Scheibe aus Staub und Gas kreist um die Infrarotquelle 4 (IRS 4). Sie ist in Braun nahe der Bildmitte zu sehen und verleiht dem Nebel die Form einer Sanduhr oder eines Schmetterlings.

Das Gas in S106 um IRS 4 verhält sich wie ein Emissionsnebel. Es strahlt Licht ab, nachdem es ionisiert wurde. Staub, der weit von IRS 4 entfernt ist, reflektiert das Licht des Zentralsterns ist und somit ein Reflexionsnebel. Als man Bilder wie dieses genau prüfte, kamen Hunderte Brauner Zwerge mit geringer Masse zum Vorschein. Sie lauern im Gas des Nebels.

S106 ist etwa 2 Lichtjahre groß und ungefähr 2000 Lichtjahre entfernt. Er befindet sich im Sternbild Schwan (Cygnus).

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Messier 43

Links im Bild leuchtet ein blauer Nebel, vor dem Sterne dünn verteilt sind, in der Mitte leuchtet ein heller Stern. Der Nebel ist von einem rötlichbraunen Nebelwall umgeben. Rechts sind dunkle Nebel mit einigen helleren Fasern, darin leuchten einige rötliche Gebiete.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las Campanas Obs.), Igor Chilingarian (Harvard-Smithsonian CfA)

Der Nebel Messier 43 wird zwar oft fotografiert, aber nur selten erwähnt. Die große eigenständige Sternbildungsregion gehört zu einem Komplex aus Gas und Staub, in dem Sterne entstehen. Sie enthält auch den größeren, berühmten Nachbarn Messier 42, den großen Orionnebel. Dieser wäre unter dem Bild.

Die Nahaufnahme von Messier 43 entstand beim Test der Leistungsfähigkeit eines Nahinfrarot-Instruments. Es war an einem der 6,5-Meter-Magellan-Zwillingsteleskope am Las-Campanas-Observatorium montiert. Es steht in den chilenischen Anden.

Im Kompositbild sind die unsichtbaren Infrarot-Wellenlängen in blauen, grünen und roten Farben dargestellt. Nahinfrarot kann interstellare Staubhöhlen durchdringen, die vor dem sichtbaren Licht verborgen sind. Damit kann man auch kühle, braune Zwergsterne in der komplexen Region untersuchen.

Messier 43 und sein berühmter Nachbar liegen am Rand von Orions gewaltiger Molekülwolke. Sie sind etwa 1500 Lichtjahre entfernt. In dieser Distanz ist das Sichtfeld ungefähr 5 Lichtjahre breit.

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Spiel: Super Planet Crash

Link zum Spiel: stefanom.org

Spielrechte und BY-NC-ND CC Lizenz: Stefano Meschiari (U. Texas in Austin) und das SAVE/Point-Team

Könnt ihr ein Planetensystem bilden, das 500 Jahre bestehen bleibt? Dieses Spiel Super Planet Crash macht es möglich, das zu probieren. Klickt einfach in der Nähe des Zentralsterns, dann könnt ihr bis zu zehn Planeten einfügen. Links wählt ihr – nach Masse sortiert – die Art der Planeten: Erde, Supererde, Eisriese, Gasplanet, Brauner Zwerg oder Zwergstern.

Jeder Planet wird nicht nur von der Gravitation des sonnenähnlichen Zentralsterns angezogen, sondern auch von den anderen Planeten. Ihr bekommt Punkte und Boni für dichtere und bewohnbare Systeme. Das Spiel endet nach 500 Jahren oder wenn ein Planet durch Gravitation hinausgeschleudert wird.

In den letzten Jahren wurden viele Exoplanetensysteme entdeckt. Super Planet Crash zeigt, warum manche stabil bleiben. Wenn ihr einige Male Super Planet Crash gespielt habt, könnt ihr euch vielleicht vorstellen, dass unser Sonnensystem nach seiner Entstehung möglicherweise Planeten verloren hat.

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