Hörbar gemacht: Die Säulen des Adlernebels


Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-Kulturerbe-Team (STScI/AURA);
Vertonung: NASA, CXC, SAO, K. Arcand, M. Russo und A. Santaguida

Beschreibung: Habt ihr schon einmal den Adlernebel mit euren Ohren erlebt? Der berühmte Nebel M16 ist als Augenschmaus bekannt: Er hebt helle junge Sterne hervor, die tief im Inneren der dunklen, aufgetürmten Strukturen entstehen. Diese Säulen aus kaltem Gas und Staub sind Lichtjahre lang und liegen ungefähr 6500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schlange (Serpens).

Die kosmischen Säulen sind dem Untergang geweiht. Sie wurden vom energiereichen Ultraviolettlicht und den mächtigen Winden der massereichen Sterne im Sternhaufen M16 geformt und erodiert. Die stürmische Umgebung der Sternbildung im Inneren von M16, dessen spektakuläre Details wir auf diesem kombinierten Bild von Hubble (sichtbares Licht) und Chandra (Röntgen) sehen, ist wahrscheinlich ähnlich wie die Umgebung, in der unsere Sonne entstanden ist.

Lauscht in diesem Video den Sternen und dem Staub, die erklingen, während die Linie der Umwandlung in Schall von links nach rechts wandert. Die vertikale Position bestimmt die Tonhöhe.

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Das Galaktische Zentrum von Radio bis Röntgen

Sgr A*, das Zentrum unserer Galaxis mit einem Schwarzen Loch, leuchtet in jeder Art von Licht; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: Röntgen: NASA, CXC, UMass, D. Wang et al.; Radio: NRF, SARAO, MeerKAT

Beschreibung: Auf wie viele Arten leuchtet das Zentrum unserer Galaxis? Diese rätselhafte Region, etwa 26.000 Lichtjahre entfernt ist und im Sternbild Schütze (Sagittarius) liegt, leuchtet in jeder Art von Licht, die wir sehen können.

Für dieses Bild wurde mit dem Röntgenobservatorium Chandra der NASA im Erdorbit energiereiche Röntgenstrahlung abgebildet, diese erscheint in Grün und Blau. Die rot gefärbte Abbildung der energiearmen Radiostrahlung stammt von der Teleskopanordnung MeerKAT des SARAO, die auf der Erde stationiert ist. Rechts neben der farbenfrohen Zentralregion liegt Sagittarius A (Sgr A), eine starke Radioquelle, die sich an derselben Stelle befindet wie Sgr A*, das sehr massereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxis.

Heißes Gas, das Sgr A* umgibt, sowie eine Reihe parallel verlaufender Radiofilamente, die als der „Bogen“ bezeichnet werden, sind links neben der Bildmitte zu sehen. Weiters verlaufen im Bild zahlreiche ungewöhnliche einzelne Radiofilamente. Viele Sterne kreisen in und um Sgr A*, außerdem zahlreiche kleine Schwarze Löcher und dichte Sternkerne, die als Neutronensterne und Weiße Zwerge bekannt sind. Das sehr massereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße wird gegenwärtig vom Event Horizon Telescope abgebildet.

Aktivitäten: NASA-Wissenschaft zu Hause
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Extremer Ausbruch eines Schwarzen Lochs

Ein Schwarzes Loch sprengt in einem Anfall von Übelkeit eine Höhlung ins intergalaktische Medium; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: Röntgen: Chandra: NASA/CXC/NRL/S. Giacintucci, et al., XMM-Newton: ESA/XMM-Newton; Radio: NCRA/TIFR/GMRT; Infrarot: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF; Text: Michael F. Corcoran (NASA, Catholic U., HEAPOW)

Beschreibung: Astronomen glauben, dass sie nun das mächtigste Beispiel für einen Ausbruch eines Schwarzen Lochs gefunden haben, der je im Universum beobachtet wurde. Dieses Falschfarben-Kompositbild zeigt einen Galaxienhaufen im Sternbild Ophiuchus (Schlangenträger). Es enthält Röntgenbilder (vom Chandra-Röntgenobservatorium und XMM-Newton) in Violett sowie ein Radiobild (vom Giant Metrewave Radio Telescope in Indien) in Blau (dazu ein Infrarotbild der Galaxien und Sterne im Blickfeld in Weiß zur besseren Erkennbarkeit).

Die gestrichelte Linie markiert die Grenze eines leer gefegten Hohlraums, die von dem sehr massereichen Schwarzen Loch aufgeblasen wurde, das im Zentrum der Galaxie lauert und mit einem Kreuz markiert ist. Dieser Hohlraum ist mit Radioemissionen gefüllt. Man vermutet, dass es zu diesem riesigen Ausstoß kam, weil das Schwarze Loch zu viel gefressen hatte und einen vorübergehenden Anfall von „Schwarzloch-Übelkeit“ erlitt, der zum Ausstoß eines mächtigen Radiostrahls führte, der in den intergalaktischen Raum geschleudert wurde. Die Menge an Energie, die benötigt wird, um diese Höhlung zu leeren, entspricht ungefähr 10 Milliarden Supernovaexplosionen.

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NGC 2392: Planetarischer Nebel mit Doppelhülle

Siehe Beschreibung. Das Weltraumteleskop Hubble zeigt den Inuitnebel; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, Chandra; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Beschreibung: Manche sehen in diesem riesigen Nebel einen Kopf, der von einer Kapuze umgeben ist. 1787 entdeckte der Astronom Wilhelm Herschel den ungewöhnlichen planetarischen Nebel NGC 2392. In jüngerer Zeit fotografierte das Weltraumteleskop Hubble den Nebel in sichtbarem Licht, doch der Nebel wurde auch mit dem Röntgenteleskop Chandra in Röntgenlicht abgebildet.

Auf diesem Kompositbild aus sichtbarem Licht und Röntgenstrahlung wird Röntgenlicht, das vom zentralen heißen Gas abgestrahlt wird, rosarot dargestellt. Die Gaswolken im Nebel sind so komplex, dass sie nicht vollständig verstanden werden. NGC 2392 ist ein doppelschaliger planetarischer Nebel.

Das weiter entfernte Gas bildete erst vor 10.000 Jahren die äußeren Hüllen eines sonnenähnlichen Sterns. Die äußere Hülle enthält ungewöhnliche orangefarbene Fasern, die etwa ein Lichtjahr lang sind. Die im Inneren sichtbaren Fasern werden vom starken Teilchenwind des Zentralsterns ausgeworfen. Der Nebel NGC 2392 liegt etwa 3000 Lichtjahre entfernt in unserer Milchstraße im Sternbild Zwillinge (Gemini).

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NGC 602 und dahinter

Siehe Beschreibung. Der Sternhaufen in der Kleinen Magellanschen Wolke im Sternbild Tukan; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: Röntgen: Chandra: NASA/CXC/Univ.Potsdam/L.Oskinova et al; Sichtbares Licht: Hubble: NASA/STScI; Infrarot: Spitzer: NASA/JPL-Caltech

Beschreibung: Am Rand der Kleinen Magellanschen Wolke, einer etwa 200.000 Lichtjahre entfernten Begleitgalaxie, liegt der 5 Millionen Jahre junge Sternhaufen NGC 602. Dieser Sternhaufen ist von dem Gas umgeben, in dem er entstanden ist.

Dieses faszinierende Hubble-Bild der Region wurde mit Bildern in Röntgenlicht von Chandra und in Infrarot von Spitzer erweitert. Fantastische Wälle und zurückgefegte Formen lassen vermuten, dass die energiereiche Strahlung und die Stoßwellen der massereichen jungen Sterne in NGC 602 das staubhaltige Material erodiert und eine fortschreitende Sternbildung ausgelöst haben, die vom Zentrum des Haufens ausging.

In der geschätzten Entfernung der Kleinen Magellanschen Wolke umfasst das Bild ungefähr 200 Lichtjahre. Auf dieser scharfen vielfarbigen Ansicht ist auch eine reizvolle Auswahl an Galaxien im Hintergrund zu sehen, die Hunderte Millionen Lichtjahre oder weiter von NGC 602 entfernt sind.

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N63A: Supernovaüberrest im sichtbaren Licht und Röntgen

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, Chandra; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Beschreibung: Was hat diese Supernova zurückgelassen? Vor erst 2000 Jahren erreichte das Licht der Explosion eines massereichen Sterns in der Großen Magellanschen Wolke (GMW) erstmals den Planeten Erde.

Die GMW ist eine nahe galaktische Nachbarin unserer Milchstraße. Man sieht, wie die heftige Explosionsfront auswärts wandert und dabei die umgebenden Gaswolken zerstört oder verdrängt, während relativ dichte Knoten aus Gas und Staub entstehen. Übrig bleibt einer der größten Supernovaüberreste in der LMC: N63A. Viele der zurückbleibenden dichten Knoten wurden komprimiert, sie könnten weiter schrumpfen und neue Sterne bilden. Einige der so entstehenden Sterne könnten wiederum als Supernova explodieren und so den Kreislauf fortführen.

Dieses Bild von N63A ist eine Kombination von Röntgendaten des Weltraumteleskop Chandra und Aufnahmen in sichtbarem Licht von Hubble. Der markante Knoten aus Gas und Staub rechts oben – er wird informell Firefox genannt – leuchtet in sichtbarem Licht sehr hell, während der größere Supernovaüberrest am hellsten in Röntgenlicht leuchtet. N63A misst mehr als 25 Lichtjahre und liegt ungefähr 150.000 Lichtjahre entfernt im südlichen Sternbild Schwertfisch.

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M101 im 21. Jahrhundert

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, ESA, CXC, JPLCaltech, STScI

Beschreibung: Die große, schöne Spiralgalaxie M101 ist einer der letzten Einträge in Charles Messiers berühmtem Katalog, aber sicherlich nicht einer der geringsten. Diese Galaxie ist gewaltig – sie misst etwa 170.000 Lichtjahre und ist somit fast doppelt so groß wie unserer Milchstraße. M101 war auch einer der ursprünglichen Spiralnebel, die mit Lord Rosses großem Teleskop des 19. Jahrhunderts beobachtet wurden, dem Leviathan von Parsonstown.

Im Gegensatz dazu ist diese Ansicht des großen Inseluniversums in mehreren Wellenlängen ein Komposit aus Bildern, die im 21. Jahrhundert mit Teleskopen im Weltraum aufgenommen wurden. Das Bild ist von Röntgen bis Infrarot- Wellenlängen (hohe bis niedrige Energien) farbcodiert. Die Bilddaten stammen vom Chandra-Röntgenteleskop (violett), dem Galaxy Evolution Explorer (blau), dem Weltraumteleskop Hubble (gelb) und dem Weltraumteleskop Spitzer (rot).

Die Röntgendaten zeigen Orte in M101, an denen sich viele Millionen Grad heißes Gas um explodierte Sterne sowie Doppelsysteme mit Neutronensternen oder Schwarzen Löchern befindet. Die Daten mit niedriger Energie zeigen Sterne und Staub, welche die prächtigen Spiralarme von M101 bilden. M101 ist auch als Feuerradgalaxie bekannt. Sie liegt innerhalb der Grenzen des nördlichen Sternbildes Ursa Major, etwa 25 Millionen Lichtjahre entfernt.

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Im Innern des Flammennebels

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Bildcredit und Bildrechte: Optisch: DSS; Infrarot: NASA/JPL-Caltech; Röntgen: NASA/CXC/PSU/ K.Getman, E.Feigelson, M.Kuhn und das MYStIX-Team

Beschreibung: Dieses Bild in sichtbarem Licht blickt zu einer staubigen, dicht gedrängten Sternbildungsregion im Gürtel des Orion, die etwa 1400 Lichtjahre entfernt ist, darin tritt der Flammennebel markant hervor. Doch Röntgendaten des Chandra-Observatoriums und Infrarotbilder des Weltraumteleskops Spitzer führen Sie ins Innere des leuchtenden Gases und der undurchsichtigen Staubwolken.

Schieben Sie Ihren Mauspfeil (oder klicken Sie auf das Bild), dann sehen Sie viele Sterne des vor kurzer Zeit entstandenen, eingebetteten Haufens NGC 2024, der zwischen 200.000 und 1,5 Millionen Jahre jung ist. Das darübergelegte Röntgen-Infrarot Kompositbild zeigt eine etwa 15 Lichtjahre breite Region im Zentrum des Flammennebels.

Die Rönten-Infrarot-Daten lassen vermuten, dass die jüngsten Sterne in der Mitte des Flammennebelhaufens konzentriert sind. Das wäre das Gegenteil des einfachsten Entstehungsmodells für das Sternbildungsgebiet, dem zufolge die Sternbildung im dichteren Zentrum eines Molekülwolkenkerns beginnt. Das Ergebnis erfordert ein komplexeres Modell; vielleicht dauert die Sternbildung im Zentrum länger an, oder ältere Sterne werden bei Verschmelzungen von Unterhaufen aus dem Zentrum ausgestoßen.

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Das Grinsen der Schwerkraft

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Bildcredit: Röntgen – NASA / CXC / J. Irwin et al.; Optisch – NASA/STScI

Beschreibung: Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie, die vor 100 Jahren veröffentlicht wurde, sagte das Phänomen des Gravitationslinseneffektes voraus. Dieser Effekt verleiht diesen fernen Galaxien eine so launige Erscheinung, wenn man sie im Spiegel von Röntgen- und optischen Bilddaten der Weltraumteleskope Chandra und Hubble betrachtet.

Die Galaxiengruppe trägt den Spitznamen Grinsekatze. Ihre beiden elliptischen Galaxien werden von angedeuteten Bögen eingerahmt. Diese Bögen sind optische Bilder ferner Hintergrundgalaxien. Sie wurden von der Gesamtverteilung der Gravitationsmasse der Gruppe im Vordergrund gebrochen. Diese Gravitationsmasse besteht vorwiegend aus Dunkler Materie.

Die beiden großen elliptischen „Augen“-Galaxien sind die hellsten Mitglieder ihrer Galaxiengruppe, sie sind dabei zu verschmelzen. Ihre relative Kollisionsgeschwindigkeit von fast 1350 Kilometern pro Sekunde erhitzt Gas auf Millionen Grad. Dabei entsteht das Leuchten im Röntgenspektralbereich, das in violetten Farbtönen abgebildet ist.

Sind Sie neugierig auf die Verschmelzung von Galaxiengruppen? Die Grinsekatzengruppe lächelt etwa 4,6 Milliarden Lichtjahre entfernt im Sternbild Großer Bär (Ursa Major).

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Aufbereitung von Kassiopeia A

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Bildcredit: Röntgen – NASA, CXC, SAO; Optisch – NASA, STScI

Beschreibung: Massereiche Sterne in unserer Milchstraße haben ein eindrucksvolles Leben. Ihre Kernschmelzöfen, die durch den Kollaps gewaltiger kosmischer Staubwolken entstehen, entzünden sich und erzeugen in ihrem Inneren schwere Elemente. Nach wenigen Millionen Jahren wird die angereicherte Materie in den interstellaren Raum zurückgestoßen, wo die Sternbildung erneut beginnen kann.

Diese expandierende Trümmerwolke ist als Cassiopeia A bekannt und ein Beispiel für die Schlussphase im Lebenszyklus eines Sterns. Das Licht der Explosion, bei der dieser Supernovaüberrest entstand, wäre erstmals vor etwa 350 Jahren am Himmel des Planeten Erde zu sehen gewesen, doch dieses Licht brauchte ungefähr 11.000 Jahre, um zu uns zu gelangen.

Dieses Falschfarbenbild wurde aus Röntgen- und optischen Bilddaten des Chandra-Röntgenobservatoriums und des Weltraumteleskops Hubble zusammengesetzt. Es zeigt die immer noch heißen Fasern und Knoten im Überrest. In der geschätzten Entfernung von Cassiopeia A ist das Bild zirka 30 Lichtjahre breit. Energiereiche Röntgenemissionen bestimmter Elemente wurden farbcodiert: Silizium rot, Schwefel gelb, Kalzium grün und Eisen violett. Diese Farbcodierung hilft Astronomen, die Wiedergewinnung des Sternstaubs in unserer Galaxis zu untersuchen.

Die äußere, immer noch expandierende Druckwelle ist in blauen Farbtönen abgebildet. Der helle Fleck nahe der Mitte ist ein Neutronenstern – der unglaublich dichte kollabierte Überrest des massereichen Sternkerns.

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Elemente des Nachleuchtens

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Bildcredit: NASA/CXC/SAO

Beschreibung: Massereiche Sterne verbrennen im Laufe ihres kurzen Lebens rasend schnell Kernbrennstoff. Durch Fusion werden bei extremen Temperaturen und Dichten um den Sternkern herum die Kerne leichter Elementen wie Wasserstoff und Helium zu schwereren Elementen wie Kohlenstoff, Sauerstoff etc. kombiniert – in einer Reihe, die mit Eisen endet. Daher schleudert eine Supernovaexplosion – das unvermeidliche und spektakuläre Ende eines massereichen Sterns – Überreste in den Weltraum zurück, die mit schwereren Elementen angereichert sind, welche später in andere Sterne und Planeten (und Menschen!) eingebaut werden.

Dieses detailreiche Falschfarben-Röntgenbild des Chandra-Observatoriums im Orbit zeigt so eine heiße, expandierende stellare Trümmerwolke, die etwa 36 Lichtjahre groß ist. Dieser junge Supernovaüberrest ist als G292.0+1.8 katalogisiert und liegt im südlichen Sternbild Zentaur. Das Licht der ursprünglichen Supernovaexplosion erreichte die Erde vor ungefähr 1600 Jahren.

Bläuliche Farben zeigen viele Millionen Grad heiße Gasfasern, die besonders viel Sauerstoff, Neon und Magnesium enthalten. Ein punktförmiges Objekt links unter der Mitte auf diesem Chandrabild lässt vermuten, dass im Nachleuchten der anreichernden Supernova auch ein Pulsar entstand – ein rotierender Neutronenstern, Überrest des kollabierten Sternkerns.

Das faszinierende Bild wurde zur 20-Jahresfeier des Röntgenobservatoriums Chandra veröffentlicht.

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