Schlagwort: Doppelstern

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Blaue Nachzüglersterne im Kugelsternhaufen M53

Dieser Kugelsternhaufen im Haar der Berenike ist als M53 bekannt und als NGC 5024 katalogisiert und enthält sehr viele Blaue Nachzüglersterne.

Bildcredit und Bildrechte: ESA/Hubble, NASA

Wäre unsere Sonne in diesem Sternhaufen, dann wäre der Nachthimmel ein glänzendes Schatzkästchen voller heller Sterne. Der Haufen ist als M53 bekannt und als NGC 5024 katalogisiert. Er ist einer von ungefähr 250 Kugelsternhaufen, die es noch in unserer Galaxis gibt. Die meisten Sterne in M53 sind älter und röter als unsere Sonne. Doch einige rätselhafte Sterne sind anscheinend blaustichiger und jünger. Diese jungen Sterne widersprechen scheinbar der These, dass alle Sterne in M53 fast gleichzeitig entstanden sind.

Diese ungewöhnlichen Sterne sind als Blaue Nachzüglersterne bekannt. M53 enthält ungewöhnlich viele davon. Nach vielen Debatten geht man heute davon aus, dass Blaue Nachzügler Sterne sind, die durch frische Materie verjüngt wurden. Diese Materie strömte von einem begleitenden Doppelstern über. Dieses Bild stammt vom Weltraumteleskop Hubble. Wenn man solche Bilder analysiert, ist die Häufigkeit von Sternen wie Blauen Nachzüglern ein nützlicher Hinweis, um das Alter des Kugelsternhaufens zu bestimmen. Damit kann man auch das Alter des Universums eingrenzen.

M53 findet ihr mit einem Fernglas im Sternbild Haar der Bernike (Coma Berenices). Er enthält mehr als 250.000 Sterne und ist einer der am weitesten vom Zentrum unserer Galaxis entfernten Kugelsternhaufen.

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SS 433: Doppelstern-Mikroquasar


Animationscredit: DESY, Science Communication Lab

Beschreibung: SS 433 ist eines der exotischsten Sternsysteme, die wir kennen. Sein unscheinbarer Name entstand durch seinen Eintrag in einem Katalog von Milchstraßensternen, die eine für atomaren Wasserstoff charakteristische Strahlung aussenden. Sein auffälliges Verhalten stammt von einem kompakten Objekt – einem schwarzen Loch oder Neutronenstern –, um das sich eine Akkretionsscheibe mit Ausströmungen gebildet hat. Da die Scheibe und die Ausströmungen von SS 433 jenen um sehr massereiche schwarze Löcher in den Zentren ferner Galaxien ähneln, vermutet man, dass SS 433 ein Mikroquasar ist.

Dieses animierte Video basiert auf Beobachtungsdaten. Es zeigt einen massereichen, heißen, normalen Stern, der gemeinsam mit dem kompakten Objekt in einer Umlaufbahn gefangen ist. Zu Beginn des Videos sieht man, wie durch Gravitation Materie vom normalen Stern losgerissen wird, die auf eine Akkretionsscheibe fällt. Der Zentralstern stößt Strahlen aus ionisiertem Gas in entgegengesetzte Richtungen aus – mit jeweils etwa einem Viertel der Lichtgeschwindigkeit.

Im nächsten Abschnitt zeigt das Video eine Aufsicht auf die ausströmenden Strahlen, die eine Präzessionsbewegung ausführen und dabei eine sich ausdehnende Spirale erzeugen. Danach sieht man die sich ausbreitenden Strahlen aus noch größerer Entfernung nahe dem Zentrum im Supernovaüberrest W50.

Vor zwei Jahren fand man mithilfe der HAWC-Detektoranordnung in Mexiko unerwartet heraus, dass SS 433 Gammastrahlen mit ungewöhnlich hoher Energie (im TeV-Bereich) aussendet. Doch es gibt weitere Überraschungen: Eine aktuelle Analyse von Archivdaten des NASA–Satelliten Fermi zeigt eine Gammastrahlenquelle, die – wie man hier sieht – von den Zentralsternen getrennt ist, und die aus bisher unbekannten Gründen Gammastrahlenpulse mit einer Periode von 162 Tagen aussendet – das entspricht der Präzessionsperiode der Strahlen von SS 433.

Lehrende und Studierende: Ideen für die Verwendung von APOD im Lehrsaal
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NGC 6357: Kathedrale der massereichen Sterne

Ein Mehrfachstern im offenen Haufen Pismis 24 gehört zu den massereichsten Sternen, die wir kennen.

Bildcredit: NASA, ESA und Jesús Maíz Apellániz (IAA, Spanien); Danksagung: Davide De Martin (ESA/Hubble)

Beschreibung: Wie massereich kann ein normaler Stern sein? Schätzungen anhand von Helligkeit, Entfernung und Standard-Sonnenmodellen ergaben, dass ein Stern im offenen Haufen Pismis 24 mehr als 200 Sonnenmassen besitzt. Das macht ihn zu einem der massereichsten Sterne, die wir kennen. Der Stern ist im Bild das hellste Objekt knapp über der Gaswolke.

Eine genaue Untersuchung von Bildern, die mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen wurden, zeigten jedoch, dass die gleißende Leuchtkraft des Pismis 24-1 nicht von einem einzelnen Stern stammt, sondern von mindestens dreien. Die einzelnen Sternkomponenten hätten immer noch jeweils fast 100 Sonnenmassen. Damit gehören sie zu den massereichsten Sternen, die derzeit bekannt sind.

Am unteren Bildrand entstehen im dazugehörigen Emissionsnebel NGC 6357 immer noch Sterne. Die energiereichen Sterne in der Nähe des Zentrums, das an eine gotische Kathedrale erinnert, brechen scheinbar aus und beleuchten einen atemberaubenden Kokon.

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BHB2007: Ein junger Doppelstern entsteht

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

Bildcredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), F. O. Alves et al.

Beschreibung: Wie entstehen Doppelsterne? Um das herauszufinden, fotografierte das Atacama Large Millimeter Array (ALMA) der ESO kürzlich eines der höchstaufgelösten Bilder, die je von einem Doppelsternsystem im Entstehungsstadium aufgenommen wurden.

Die meisten Sterne sind nicht alleine – sie entstehen typischerweise als Teil von Mehrfachsternsystemen, in denen jeder Stern um einen gemeinsamen Schwerpunkt kreist. Die beiden hellen Flecken auf diesem Bild sind kleine Scheiben, welche die entstehenden Protosterne in [BHB2007] 11 umgeben. Die brezelförmigen Ranken, die sie umgeben, bestehen aus Gas und Staub. Sie wurden durch Gravitation aus einer größeren Scheibe herausgezogen. Die zirkumstellaren Ranken, welche die Sterne umgeben, reichen ungefähr bis zum Radius der Neptunbahn.

Das BHB2007-System ist ein kleiner Teil des Pfeifennebels (auch bekannt als Barnard 59). Dieser ist ein fotogenes Netzwerk aus Staub und Gas, das im Sternbild Schlangenträger aus der Spiralscheibe der Milchstraße hervortritt. Der Entstehungsprozess des Doppelsterns sollte in wenigen Millionen Jahren abgeschlossen sein.

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Die außergewöhnliche Spirale in LL Pegasi

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

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Bearbeitung und Bildrechte: Domingo Pestana und Raul Villaverde

Beschreibung: Wie entstand die seltsame Spiralstruktur links oben? Das weiß niemand, doch sie steht wahrscheinlich im Zusammenhang mit einem Stern in einem Doppelsternsystem, der in die Phase eines planetarischen Nebels eintritt, bei der seine äußere Atmosphäre abgestoßen wird.

Die riesige Spirale hat die Breite von etwa einem Drittel eines Lichtjahrs, besteht aus vier oder fünf vollständigen Windungen und weist eine beispiellose Gleichmäßigkeit auf. Wenn man die Ausdehnungsrate des Spiralgases in Betracht zieht, entsteht etwa alle 800 Jahre eine neue Schicht, was ziemlich genau der Zeit entspricht, in der die beiden Sterne einander umkreisen.

Das Sternsystem, das sie erzeugte, wird meist als LL Pegasi, aber auch als AFGL 3068 bezeichnet. Die ungewöhnliche Struktur selbst wurde als IRAS 23166+1655 katalogisiert. Dieses Bild wurde in nahem Infrarotlicht mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Warum die Spirale leuchtet, ist selbst ein Rätsel, die führende Hypothese dazu besagt, dass sie das Licht naher Sterne reflektiert.

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Viele Singularitäten im Galaktischen Zentrum

Ein lila Nebel mit heller Mitte schimmert vor dunklem Grund. Viele kleine Lichtquellen sind mit roten und gelben Kreisen markiert. Die roten Kreise zeigen Doppelsysteme mit einem Schwarzen Loch. In der Mitte ist das Zentrum der Milchstraße, es ist mit Sgr A* beschriftet.

Bildcredit: NASA/CXC / Columbia Univ./ C. Hailey et al.

Kürzlich ergab eine informelle Studie, dass Astronomys noch keinen guten Sammelbegriff für Gruppen Schwarzer Löcher haben. Doch wir brauchen einen.

Das Bild stammt vom Röntgenteleskop Chandra. Die roten Kreise markieren eine Gruppe aus einem Dutzend Schwarzer Löcher in Doppelsternsystemen. Sie besitzen etwa 5 bis 30 Sonnenmassen und schwärmen ungefähr 3 Lichtjahre entfernt um das Zentrum der Milchstraße. Diese enthält ein sehr massereiches Schwarzes Loch. Es hat die Bezeichnung Sagittarius A* (Sgr A*). Die gelb eingekreisten Röntgenquellen sind wahrscheinlich Neutronensterne oder weiße Zwergsterne in Doppelsystemen mit weniger Masse.

Einzelne Schwarze Löcher sind unsichtbar. Doch in Doppelsystemen ziehen sie Materie von einem normalen Begleitstern ab. Dabei entsteht Röntgenstrahlung. Beim galaktischen Zentrum erkennt man Schwarze Löcher nur als punktförmige Röntgenquellen. Chandra kann nur die helleren dieser Doppelsysteme erkennen. Das ist ein Hinweis, dass es dort Hunderte schwächerer Doppelsysteme mit Schwarzen Löchern geben muss, die man aber noch nicht entdeckt hat.

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NGC 1360: Das Ei einer Wanderdrossel

Ein blaues, nebeliges Ei schwebt im dunklen Raum, umgeben von sehr wenigen Sternen. In der Mitte des eiförmigen Nebels leuchtet ein heller Stern.

Bildcredit und Bildrechte: Josep Drudis, Don Goldman

Diese hübsche kosmische Wolke ist etwa 1500 Lichtjahre entfernt. Form und Farbe erinnern an das Ei einer Wanderdrossel. Der Nebel ist ungefähr 3 Lichtjahre groß. Er liegt im südlichen Sternbild Chemischer Ofen. Der planetarische Nebel zeigt jedoch keinen Anfang, sondern eine kurze Schlussphase in der Entwicklung eines alternden Sterns.

Das Teleskopbild zeigt den Zentralstern von NGC 1360. Er ist ein Doppelstern. Vermutlich besteht er aus zwei Weißen Zwergen mit weniger Masse, als die Sonne besitzt. Sie sind aber viel heißer. Die intensive, unsichtbare UV-Strahlung der Zwergsterne streifte die Elektronen der Atome in dem Gas ab, das sie umgibt. NGC 1360 hat einen überwiegend blaugrünen Farbton. Er entsteht durch die Strahlung, die er bei der Rekombination der Elektronen mit doppelt ionisierten Sauerstoffatomen abgibt.

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Hubble zeigt den roten Rechtecknebel

Mitten im Bild ist ein alternder Doppelstern. Von ihm strömt vermutlich Staub aus, der von einem Wulst in Kegelform gedrückt wird.

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

Wie entstand der ungewöhnliche Rote Rechtecknebel? Mitten im Nebel befindet sich ein alterndes Doppelsternsystem. Es liefert zwar die Energie für den Nebel, erklärt aber nicht seine Farben, zumindest bis jetzt.

Die ungewöhnliche Form des Roten Rechtecknebels entstand wahrscheinlich durch einen dicken Staubwulst. Er drückt den Ausfluss, der an sich kugelförmig ist, in Kegelformen. Die Kegel berühren einander an den Spitzen. Wir sehen den Staubring von der Seite. Daher bilden die Ränder der Kegelformen ein X. Die ausgeprägten Sprossen zeigen, dass der Ausfluss vermutlich schubweise auftritt.

Die ungewöhnlichen Farben im Nebel sind jedoch weniger gut erklärbar. Man vermutet, dass sie teilweise von Molekülen aus Kohlenwasserstoff stammen, die vielleicht sogar Bausteine für organisches Leben sind.

Der Rote Rechtecknebel ist ungefähr 2300 Lichtjahre entfernt. Er liegt im Sternbild Einhorn (Monoceros). Dieses Bild entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble und zeigt viele Details. Es wurde kürzlich überarbeitet. Wenn bei einem der Zentralsterne in ein paar Millionen Jahren der Kernbrennstoff zur Neige geht, erblüht der Rote Rechtecknebel wahrscheinlich als planetarischer Nebel.

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