Schlagwort: Chandra

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Der rotierende Pulsar im Krebsnebel

Der Krebspulsar ist von weißen, wirbelnden Wolken umgeben. Außen herum sind violette Wolken angeordnet. Das Bild wurde eingefärbt.

Bildcredit: NASA: Röntgen: Chandra (CXC), optisch: Hubble (STScI), Infrarot: Spitzer (JPL-Caltech)

Im Zentrum des Krebsnebels liegt ein magnetischer Neutronenstern von der Größe einer Stadt. Er rotiert 30 Mal pro Sekunde. Das Objekt ist auch als Krebspulsar bekannt. Es ist der helle Fleck im Gaswirbel, der sich im Nebelzentrum befindet. Das spektakuläre Bild ist zwölf Lichtjahre breit. Es zeigt leuchtendes Gas, Höhlungen und wirbelnde Filamente mitten im Krebsnebel.

Das Bild ist aus Aufnahmen in mehreren Wellenlängen zusammengesetzt: Das Weltraumteleskop Hubble fotografiert im sichtbaren Licht (lila), das Röntgenteleskop Chandra im Röntgenbereich (blau) und das Weltraumteleskop Spitzer im infraroten Wellenlängenbereich (rot).

Wie ein kosmischer Dynamo liefert der Krebspulsar die Energie für die Emissionen des Nebels. Er jagt Stoßwellen durch das umgebende Material und beschleunigt Elektronen auf spiralförmigen Bahnen.

Der rotierende Pulsar hat mehr Masse als die Sonne und der Dichte eines Atomkerns. Er ist der kollabierte Kern eines massereichen Sterns, der explodierte. Die äußeren Teile des Krebsnebels sind die Überreste des Gases, aus dem der Stern bestand. Sie dehnen sich aus. Die Supernova-Explosion wurde auf dem Planeten Erde im Jahr 1054 von Menschen bezeugt.

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Krebsnebel: sichtbares Licht bis Röntgenbereich

Der Krebsnebel ist in unvertrauten violett-blauenFarbtönen dargestellt. In der Mitte ist in lila die Röntgenstrahlung überlagert, die vom Krebs-Pulsar abgestrahlt wird.

Bildcredit: NASA, ESA, ASI, Hubble, Chandra, IXPE

Was treibt den Krebsnebel an? Ein stadtgroßer magnetisierter Neutronenstern, der sich ungefähr 30 Mal pro Sekunde dreht. Dieser als Krebsnebel-Pulsar bekannte Stern ist der helle Fleck in der Mitte des Gaswirbels im Kern des Nebels.

Das spektakuläre Bild des Krebsnebels (M1) mit einem Durchmesser von rund 10 Lichtjahren zeigt eine wirbelnde zentrale Scheibe und komplexe Filamente aus umgebendem und sich ausdehnendem glühendem Gas. Das Bild kombiniert das sichtbare Licht vom Hubble-Weltraumteleskop in Rot und Blau mit dem Röntgenlicht vom Chandra-Röntgenobservatorium in Weiß und der diffusen Röntgenemission, die vom Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) entdeckt wurde, in diffusem Lila.

Der zentrale Pulsar treibt die Emissionen und die Ausdehnung des Krebsnebels an, indem er seine Rotationsgeschwindigkeit leicht verlangsamt, was einen Sternenwind aus energiereichen Elektronen auslöst. Das Bild wurde heute, am 25. Jahrestag des Starts von Chandra, dem NASA-Flaggschiff unter den Röntgenobservatorien, veröffentlicht.

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Der ungewöhnliche Nebel Pa 30

Der magentafarbene Nebel mit gelblichen radialen Strahlen erinnert an ein Feuerwerk.

Bildcredit: NASA, ESA, USAF, NSF; Bearbeitung: G. Ferrand (U. Manitoba), J. English (U. Manitoba), R. A. Fesen (Dartmouth), C. Treyturik (U. Manitoba); Text: G. Ferrand und J. English

Wie entstand dieses ungewöhnliche himmlische Feuerwerk? Der Nebel wird Pa 30 genannt. Er liegt in derselben Himmelsregion, wo im Jahr 1181 ein heller „Gaststern“ am Himmel stand. Die Fasern von Pa 30 sehen zwar ähnlich aus wie solche, die bei einer Nova (z. B. GK Per) oder einem planetarischen Nebel (z. B. NGC 6751) entstehen.

Trotzdem schlagen einige Astronom*innen vor, dass er durch eine seltene Art Supernova entstand: eine thermonukleare Explosion vom Typ Iax, die SN 1181 heißt. In diesem Modell entstand die Supernova nicht durch die Explosion eines einzigen Sterns. Stattdessen entsteht diese Explosion, wenn zwei Weiße Zwerge auf einer spiralförmigen Bahn zusammenlaufen und verschmelzen.

Der blaue Punkt in der Mitte ist wohl ein Zombiestern, nämlich der übrig gebliebene Weiße Zwerg, der die Supernova-ähnliche Explosion überdauert hat.

Für dieses Bild wurden mehrere Bilder und Datensets kombiniert, die mit Teleskopen für Infrarot (WISE), sichtbares Licht (MDM, Pan-STARRS) und Röntgen (Chandra, XMM) aufgenommen wurden. Zukünftige Beobachtungen und Analysen können uns noch mehr erzählen.

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Der Katzenaugennebel im sichtbaren Licht und Röntgenspektralbereich

Ein Nebel, der aus vielen Schalen besteht, die jeweils stark strukturiert sind, ist in violetten Farben abgebildet. Das Zentrum in der Mitte leuchtet orangefarben, außen herum sind schwach leuchtende konzentrische Schalen erkennbar.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisarchiv; Chandra-Röntgenobs.; Bearbeitung und Bildrechte: Rudy Pohl

Mache Leute sehen hier ein Katzenauge. Andere erkennen vielleicht die Schale einer riesigen kosmischen Meeresschnecke. Der planetarische Nebel ist einer der hellsten und detailreichsten, die wir kennen. Sein Gas wurde von einem sonnenähnlichen Stern in einer kurzen, prächtigen Phase ausgestoßen, die am Ende seiner Entwicklung stand.

Vermutlich stieß der vergehende Zentralstern im Nebel die äußeren, konzentrischen Hüllen ab. Er warf diese Schichten wohl in einer Serie regelmäßiger Pulse ab. Im Inneren sind viele hübsche, komplexe, symmetrische Strukturen. Wie sie entstanden sind, wird noch erforscht.

Das Bildkomposit entstand aus Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble und des Chandra-Observatoriums im Röntgenlicht. Das Hubblebild wurde digital geschärft. Die fantastische Skulptur im Weltraum ist größer als ein halbes Lichtjahr. Wenn wir ins Katzenauge blicken, sehen wir die Zukunft unserer Sonne. In etwa 5 Milliarden Jahren beginnt ihre Phase des planetarischen Nebels.

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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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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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Der Radiobogen im galaktischen Zentrum

Rechts unten im Bild leuchtet ein helles orangefarbenes Objekt, von dem nach links oben wolkige, dunklere orangefarbene Strukturen verlaufen. Oben verlaufen von links unten nach rechts oben orangefarbene Bögen.

Bildcredit: Ian Heywood (Oxford U.), SARAO

Wie entsteht diese ungewöhnliche gekrümmte Struktur, die wir nahe beim Zentrum unserer Galaxis beobachten? Lange, parallele Strahlen laufen schräg über das Radiobild. Man bezeichnet sie kollektiv als die Radiobögen im galaktischen Zentrum. Die Bögen ragen aus der galaktischen Ebene heraus.

Seltsame, gekrümmte Fasern verbinden den Radiobogen mit dem galaktischen Zentrum. Man bezeichnet sie als die Arches. Die helle Radiostruktur rechts unten umgibt ein Schwarzes Loch. Es liegt im galaktischen Zentrum, das als Sagittarius A* bekannt ist.

Es gibt eine Hypothese zum Ursprung der Geometrie der Radiobögen und der Arches. Sie vermutet, dass die Bögen heißes Plasma enthalten, das entlang von Linien eines konstanten Magnetfeldes fließt. Es gibt Bilder des Observatoriums Chandra der NASA, das Röntgenlicht beobachtet. Diese Aufnahmen zeigen, wie das Plasma mit anscheinend mit einer kalten Gaswolke in der Nähe kollidiert.

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Der rotierende Pulsar im Krebsnebel

Das Bild zeigt das Innere des Krebsnebels mit dem rotierenden Neutronenstern - dem Krebs-Pulsar, der die Energie für das Leuchten des Krebsnebels M1 liefert.

Bildcredit: NASA: Röntgen: Chandra (CXC), Optisch: Hubble (STScI), Infrarot: Spitzer (JPL-Caltech)

Im Inneren des Krebsnebels befindet sich ein magnetischer Neutronenstern. Er ist als Krebs-Pulsar bekannt, hat die Größe einer Stadt und rotiert 30-mal pro Sekunde. Es ist der helle Punkt im Zentrum des gasförmigen Wirbels im Kern des Nebels.

Das spektakuläre Bild ist etwa zwölf Lichtjahre breit, es zeigt leuchtendes Gas, Höhlen und wirbelnde Fasern um das Zentrum des Krebsnebels. Das Bild kombiniert Aufnahmen in sichtbarem Licht des Weltraumteleskops Hubble in Violett, Röntgen-Daten des Röntgen-Observatoriums Chandra in Blau und Infrarot-Daten des Weltraumteleskops Spitzer in Rot.

Wie ein kosmischer Dynamo liefert der Krebspulsar die Energie für die Emissionen des Nebels. Er treibt eine Stoßwelle durch das umgebende Material und beschleunigt die Elektronen auf spiralförmigen Bahnen.

Der rotierende Pulsar besitzt mehr Masse als die Sonne und ist so dicht wie ein Atomkern. Er ist der kollabierte Kern eines explodierten massereichen Sterns. Die äußeren Teile des Krebsnebels sind die expandierenden Überreste der Gasbestandteile des Sterns. Die Supernovaexplosion wurde im Jahr 1054 auf dem Planeten Erde beobachtet.

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