RCW 86, ein historischer Supernova-Überrest

Die rötlich leuchtenden Fasern vor dicht verteilten Sternen gehören vielleicht zum Überrest der ältesten Supernova, von der je berichtet wurde. Die Berichte stammen aus China. Sie liegt im Sternbild Zentaur.
Bildcredit und Bildrechte: David Cowland

Im Jahr 185 n. Chr. berichteten chinesische Astronomen, dass in der Sterngruppe Nanmen ein neuer Stern aufleuchtete. Auf heutigen Sternkarten liegt dieser Teil des Himmels im südlichen Sternbild Zentaur. Monatelang sah man den neuen Stern mit bloßem Auge, ehe er verblasste und verschwand – so die Aufzeichnungen. Heute hält man ihn für die früheste Supernova der berichtet wurde.

Dieses Bild aus dem 21. Jh. entstand mit einem Teleskop. Es zeigt die feinen Umrisse des blassen Emissionsnebels vor dem Hintergrund aus Sternen. Man fand heraus, dass er der Überrest dieser historischen Sternexplosion ist. Der Nebel ist als RCW 86 katalogisiert. Seine rissige Form ist ungefähr kreisförmig und besteht aus interstellarem Gas, das von der Stoßwelle der Supernova ionisiert wird. Die Welle breitet sich immer noch aus.

Bilder aus dem All zeigen, dass RCW 86 große Mengen des Elements Eisen enthält. Doch im Überrest findet man keinen Neutronenstern oder Pulsar. Daher zählte die Supernova vermutlich zum Typ Ia. Bei manchen Supernovae kollabiert der Kern eines massereichen Sterns. Doch eine Supernova vom Typ Ia ist die thermonukleare Detonation eines Weißen Zwergs in einem Binärsystem, welcher zuvor Materie von seinem Begleiter ansammelte.

Der Supernovaüberrest RCW 86 liegt nahe an der Ebene unserer Milchstraße. Er ist am Himmel größer als der Vollmond und zu blass, als dass man ihn mit bloßem Auge sehen könnte. RCW 86 ist etwa 8000 Lichtjahre entfernt und an die 100 Lichtjahre groß.

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Überreste der Supernova-Geschwister

Der Quallennebel ist hier farbcodiert dargestellt. Der größte Teil des Nebels leuchtet gelb. Links ist ein violettes Filament, und im Nebel ziehen blaue Fasern durch die Mitte. Rechts leuchtet ein sehr heller Stern, er heißt Propus.
Bildcredit: Goddard-Raumfahrtzentrum der NASA und M. Michailidis et al. 2026; Optisch: DSS; Infrarot: NASA/WISE/JPLCaltech/UCLA; Ultraviolett: NASA/Swift; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Was passiert, wenn ein Stern in einem Doppelsternsystem zur Supernova wird? Dieses Bild kombiniert sichtbares Licht in Gelb, ultraviolettes Licht in Lila sowie infrarotes Licht in Türkis, Rot und Orange. Es zeigt zwei Supernova-Überreste und ihre Umgebung, die etwa 6000 Lichtjahre entfernt sind. Der jüngere ist der bekannte Quallen-Nebel in der Mitte. Er leuchtet im Bild großteils gelb. Mit bloßem Auge gesehen wäre er am Himmel größer als der Vollmond.

Das lilafarbene Filament gehört zu einem älteren Supernova-Überrest. Er hat die Bezeichnung G189.6+3.3 und überlappt den jüngeren Überrest. Eine neue Studie nutzte Daten des Weltraumteleskops Fermi der NASA, das in Gammastrahlen beobachtet. So will man ihre Geschichte rekonstruieren.

In der Astronomie vermutet man, dass dort ursprünglich ein System aus zwei Sternen war, also ein Doppelsternsystem. Der erste Stern explodierte als Supernova. Dabei schleuderte er seinen Begleiter weg. Der explodierte dann ebenfalls Zehntausende Jahre später als Supernova. So überlagerten sich die beiden Supernova-Überreste, die wir heute sehen.

Der helle Stern rechts ist eigentlich ein System aus drei Sternen, er heißt Propus.

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Longmore 8, der Hamsterrad-Nebel

Mitten im Bild ist eine kompakte rosatote Struktur, die an zwei Kreise erinnert, die mit Speichen verbunden sind. Dahinter zieht eine türkisblaue Nebelstruktur. Rechts ist eine helle Spiralgalaxie.
Bildcredit und Bildrechte: Mazlin, Parker, Forman, Magill, Hanson; Text: Keighley Rockcliffe (NASA GSFC, UMBC CSST, CRESST II)

Wie kam das Hamsterrad ins All? Der Hamsterrad-Nebel heißt auch Longmore 8. Andrew Longmore entdeckte ihn im Jahr 1976, als man den südlichen Himmel genau kartierte. Bei diesem Projekt kamen verbesserte Techniken der Fotografie zum Einsatz. Zum Beispiel bannte man mit sehr lichtempfindlichen Filmen blasse Objekte auf Platten. Diese untersuchte man mit bloßem Auge und katalogisierte die Objekte darauf.

Das Bild entstand am El-Sauce-Observatorium in Chile. Es zeigt die komplexe Struktur eines Rades aus schimmerndem Wasserstoff. Ein vergehender Stern stieß das Gas aus. Der übrig gebliebene Weiße Zwerg beleuchtet und ionisiert den Hamsterrad-Nebel. Auf der ursprünglichen Platte war die Struktur kaum zu erkennen. Dieses Bild zeigt den Fortschritt bei der Entwicklung moderner Teleskope und Kameras. Zwei Sicheln aus rötlichem Wasserstoff liegen sich gegenüber. Sie sind von einem blauen Schleier aus ionisiertem Sauerstoff umgeben. Die Form des Hamsterrades deutet an, dass der Weiße Zwerg im Zentrum einen Begleiter hat.

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Der Kristall

Der Nebel, der beinahe das Bild füllt, erinnert an eine Kristallkugel. Innen ist er weiß wie Bergkristall, außen umgibt ihn ein blauer Rand, der einen leichten Hof hat. Um den Stern sind wenige Sterne verteilt.
Bildcredit: Internationales Gemini-Observatorium/NOIRLab/NSF/AURA; Bildbearbeitung: J. Miller und M. Rodriguez (Internationales Gemini-Observatorium/NSF NOIRLab), T.A. Rector (Universität von Alaska Anchorage/NSF NOIRLab), D. de Martin und M. Zamani (NSF NOIRLab); Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Was seht ihr in dieser Kristallkugel? Das Bild zeigt NGC 1514, den man als Kristallkugelnebel kennt. Er wurde mit dem Teleskop Gemini Nord auf dem Mauna Kea beobachtet, der zu Hawaiʻi gehört. NGC 1514 ist 1500 Lichtjahre entfernt. Er wurde 1790 von Wilhelm Herschel entdeckt.

Ein planetarischer Nebel entsteht, wenn ein Stern zu einem Roten Riesen wird und seine äußeren Gashüllen abstößt. Der Kern des Sterns erhitzt die ausgeworfene Hülle aus Gas auf Temperaturen, die heißer sind als die Oberfläche unserer Sonne. Das bringt das Gas zum Leuchten und erzeugt Bilder wie dieses.

Die leicht asymmetrische Form des Kristallkugelnebels verrät sein Geheimnis: Der helle Stern in der Mitte hat einen Begleiter. Die beiden Sterne umkreisen einander mit einer Umlaufzeit von etwa neun Jahren und formen dabei das Gas um sie herum. In etwa 10.000 – 25.000 Jahren lösen Sternwinde den Nebel auf.

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Hubble zeigt den Roten Rechtecknebel

Von einem hellen X, das mitten im Bild leuchtet, strömt ein rechteckiger roter Nebel aus. Er erinnert an einen Tesserakt, weil zwischen den roten Achsen, die diagonal durchs Bild laufen, Sprossen in Rechtecken um das helle Zentrum verlaufen.

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

Wie entstand der ungewöhnliche Rote Rechtecknebel? Mitten im Nebel befindet sich ein alterndes Doppelsternsystem. Das erklärt zwar, woher der Nebel seine Energie bezieht, aber nicht seine Farben – zumindest noch nicht.

Die ungewöhnliche Form des Roten Rechtecknebels entsteht sehr wahrscheinlich durch einen ringförmigen Bereich (Torus) aus dichtem Staub. Er formt das ausströmende Material, das eigentlich kugelförmig ist, zu zwei Kegel, deren Spitzen sich berühren. Da wir seitlich auf den Staubring blicken, sehen die Kegelkanten des Nebels X-förmig aus.

In den Kegeln sieht man Strukturen, die an eine Sprossenleiter erinnern. Sie deuten darauf hin, dass das Material in Schüben ausströmt. Die Ursache für die ungewöhnlichen Farben des Nebels kann man sich derzeit noch nicht gut erklären. Man vermutet jedoch, dass sie durch Kohlenwasserstoffmoleküle entstehen. Diese könnten sogar Bausteine für organischen Leben sein.

Der Rote Rechtecknebel ist etwa 2300 Lichtjahre entfernt. Er liegt in der Nähe des Sternbilds Einhorn (Monoceros). Die Aufnahme entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble. Das Bild wurde neu bearbeitet. Es zeigt viele schöne Details im Nebel. In einigen Millionen Jahren hat einer der beiden Zentralsterne seinen Kernbrennstoff weiter aufgebraucht. Dann erblüht der Rote Rechtecknebel wahrscheinlich zu einem planetarischen Nebel.

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Die bipolaren Strahlströme von KX Andromedae

Aus dem Doppelstern KX Andromedae mitten im Bild schießen Strahlströme, die erst kürzlich entdeckt wurden. Sie sind leuchtend rot abgebildet. Das Bild ist von zarten diffusen Nebeln und dicht verteilten Sternen gefüllt.

Bildcredit und Bildrechte: Tim Schaeffer und das Deep-Sky-Kollectiv

KX Andromedae ist ein veränderlicher Stern. Atemberaubende bipolare Jets schießen aus diesem Stern ins All. Sie sind 19 Lichtjahre lang und wurden erst kürzlich entdeckt. Dieses Teleskopbild zeigt die Ströme beispiellos detailreich. Das Bild ist auf KX Andromedae zentriert. Es besteht aus über 692 Stunden kombinierter Bilddaten.

KX Andromedae wurde spektroskopisch als wechselwirkender Doppelstern erkannt. Es besteht aus einem hellen, heißen Stern vom Typ B und einem aufgeblähten, kühlen Riesenstern als engem Begleiter. Wahrscheinlich strömt Materie des kühlen Riesensterns über eine Akkretionsscheibe auf den heißen B-Stern. Spektakuläre, symmetrische Jets schießen senkrecht aus der Scheibe.

Die bekannte Entfernung zu KX Andromedae beträgt 2500 Lichtjahre. Wenn man die scheinbare Größe der Jets und die geschätzte Neigung der Akkretionsscheibe berücksichtigt, ergibt das eine Länge von erstaunlichen 19 Lichtjahren für jeden Jet.

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NGC 6357: Kathedrale für massige Sterne

In dem blau hinterlegten Bild sind Sterne verteilt. Im unteren Teil und ganz rechts sieht man braune und ockerfarbige Nebelstrukturen.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, JWST; Bearbeitung: Alyssa Pagan (STScI); Überlagertes Bild: NASA, ESA, HST und J. M. Apellániz (IAA, Spain); Danksagung: D. De Martin (ESA/Hubble)

Wie massereich kann ein normaler Stern sein? Aufgrund der Entfernung, Helligkeit und sogenannten Standard-Sonnenmodellen wurde die Masse eines Sterns im offenen Sternhaufen Pismis 24 geschätzt. Seine Masse entspricht der 200-fachen Sonnenmasse. Das macht ihn zu einem der massereichsten Sterne, die man kennt.

Dieser Stern ist das hellste Objekt in der oberen Bildhälfte. Er ist auch als Pismis 24-1 bekannt. Das Foto wurde mit dem James-Webb-Weltraumteleskop im infraroten Licht aufgenommen. Zum Vergleich ist ein Bild darüber gelegt, das vom Hubble-Weltraumteleskop im sichtbaren Licht aufgenommen wurde.

Bei genauerer Untersuchung der Bilder stellte sich heraus, dass Pismis 24-1 seine brillante Leuchtkraft nicht nur einem, sondern mindestens drei Sternen verdankt. Die einzelnen Sterne haben immer noch eine Masse von rund 100 Sonnenmassen. Damit gehören auch sie zu den massereichsten Sternen, die wir kennen.

Am unteren Bildrand befindet sich der dazugehörige Emissionsnebel NGC 6357. Dort bilden sich nach wie vor weitere Sterne. Es scheint, als würden die energiereichen Sterne nahe dem Zentrum aus ihrem spektakulärem Kokon herausbrechen und ihn beleuchten. Der himmlische Anblick erinnert stark an eine gotische Kathedrale.

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NGC 7027: Der planetarische Kissen-Nebel

Vor einem dunklen Hintergrund mit schwachen Sternen steht fast formatfüllend eine Nebelwolke. Sie ähnelt einem Kissen, das von blauen, transparenten Hüllen umgeben ist.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung: Delio Tolivia Cadrecha

Wie entstand dieser ungewöhnliche planetarische Nebel? NGC 7027 ist auch bekannt als „Kissennebel“ und „Fliegender-Teppich-Nebel“. Unter den bekannten planetarischen Nebeln ist er einer der kleinsten, hellsten und ungewöhnlichsten.

Weil bekannt ist, wie schnell er sich ausdehnt, geht man davon aus, dass NGC 7027 aus irdischer Perspektive vor etwa 600 Jahren begann, sich auszudehnen. Fast während der gesamten Zeit hat der planetarische Nebel Hüllen ausgestoßen. Ihr könnt sie auf diesem Bild des Hubble-Weltraumteleskops in Blau erkennen.

Vor kürzerer Zeit begann er jedoch, Gas und Staub in bestimmte Richtungen auszustoßen. Warum das so ist, ist unbekannt. Ihr erkennt ein neues, anscheinend viereckiges Muster in brauner Farbe. Unbekannt ist auch, was sich im Zentrum des Nebels befindet. Nach einer Hypothese gibt es dort ein enges Doppelsternsystem. In diesem gibt ein Stern Gas auf eine unregelmäßige Scheibe ab, die den anderen Stern umrundet.

NGC 7027 ist etwa 3000 Lichtjahre entfernt. Er wurde erstmals 1878 entdeckt. Ihr könnt ihn mit einem handelsüblichen Teleskop in Richtung des Sternbilds Schwan (Cygnus) beobachten.

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