Schlagwort: Doppelstern

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An der Grenze der Auflösung

Am Okular eines riesigen Teleskops steht ein Astronom. Er testet die neue adaptive Optik MagAO am Magellan-Clay-Teleskop am Las-Campanas-Observatorium mit dem Doppelsternsystem Alpha Centauri.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Las Campanas Observatory, Carnegie Institution)

Wolltet ihr immer schon einmal durch das Okular eines großen Teleskops im All sehen? Dabei hättet ihr einen scharfen Ausblick mit begrenzter Beugung. Beobachter auf der Erde plagt die Unschärfe der Atmosphäre. Davon befreit, wäre die Winkelauflösung nur durch die Wellenlänge des Lichts und den Durchmesser des Teleskops begrenzt – egal ob Linse oder Spiegel. Je größer der Durchmesser, desto schärfer das Bild.

Doch bei dem irdischen Teleskop auf dem Schnappschuss wird ein neues aktives adaptives Optiksystem (MagAO) verwendet. Es hebt die Weichzeichnung durch die Atmosphäre auf.

Bei der visuellen Beobachtung des berühmten Doppelsternsystems Alpha Centauri testete der Astronom Laird Close das Systems am Okular des Magellan-Clay-Teleskops am Las-Campanas-Observatorium. Es hat einen 6,5 Meter großen Spiegel. Dabei sah er eine historische Ansicht, die nur durch die Auflösung begrenzt war. Sie ist im Einschub gezeigt. Das enge Doppelsternsystems war visuell deutlich getrennt. Der Astronom musste dazu nicht in den niedrigen Erdorbit reisen.

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Der große Wagen – markiert

Der große Wagen ist mit der Deichsel nach unten dargestellt, die Sterne sind mit Namen markiert.

Bildcredit und Bildrechte: VegaStar Carpentier

Seht ihr ihn? Auf diese häufige Frage folgt oft die Wiederentdeckung einer sehr leicht erkennbaren Anordnung aus Sternen am Nordhimmel: des Großen Wagens.

Die Sterngruppe ist eines der wenigen Dinge, die wahrscheinlich jede menschliche Generation der Vergangenheit sah, und sie wird auch in Zukunft zu sehen sein. Auf diesem Bild wurden die Sterne des Großen Wagens digital betont. Sie leuchten in Wirklichkeit nicht so viel heller als die Sterne in ihrer Umgebung. Das Foto entstand Anfang des Monats in Frankreich.

Der Große Wagen ist kein eigenes Sternbild, sondern ein Asterismus. Er gehört zum Sternbilde Große Bärin (Ursa Major). In unterschiedlichen Kulturen kennt man ihn unter verschiedenen Namen. Fünf Sterne im Großen Wagen liegen im Weltraum tatsächlich nahe beisammen. Womöglich entstanden sie fast gleichzeitig. Die Sterne sind in Bewegung. Daher ändert sich die sichtbare Erscheinung des Großen Wagens allmählich im Lauf der nächsten 100.000 Jahre.

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WR 104: Ein Windrad-Sternsystem

Das Bild wirkt abstrakt. Es zeigt eine wirbelnde Spirale, die innen von Rot nach Gelb, Grün, Cyan, Königsblau und Purpur verläuft. An den äußeren Rändern wirkt das Muster wie ein wirbelndes Windrad.

Bildcredit und Bildrechte: P. Tuthill (U. Sydney) und J. Monnier (U. Michigan), Keck Obs., ARC, NSF

Könnte uns dieses gewaltige Windrad eines Tages vernichten? Wahrscheinlich nicht. Aber die Forschung an dem ungewöhnlichen Sternsystem Wolf-Rayet 104 zeigte eine unerwartete Gefahr. Das ungewöhnliche Windradmuster entstand durch energiereiche Winde aus Gas und Staub. Sie strömen aus und greifen ineinander, weil sich zwei massereiche Sterne umkreisen.

Ein Teil des Systems ist ein Wolf-Rayet-Stern. Er ist eine tosende Kugel in der letzten Phase vor einer Supernovaexplosion. Die Supernova kann in den nächsten Millionen Jahren jederzeit explodieren.

Das Spiralmuster im abgestoßenen Staub wird untersucht. Man vermutet, dass wir fast senkrecht auf die Rotationsachse des Systems blicken. Möglicherweise ist das auch die Achse, in der ein mächtiger Strahl ausgestoßen wird, falls bei der Supernova ein Gammablitz aufleuchtet.

Zwar ist die Supernova WR 104 selbst ein wahrscheinlich eindrucksvolles, aber harmloses Spektakel. Wenn aber die Erde vom mächtigen Gammablitz getroffen wird, reicht die Entfernung von 8000 Lichtjahren zur Explosion vielleicht nicht aus, um uns zu schützen. Derzeit wissen wir zu wenig über WR 104 und allgemein über Gammablitze, um die echte Gefahr abzuschätzen.

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Oktober-Polarlicht am Präriehimmel

Vor einem hellen, senkrecht gestreiften Polarlicht, das unten grün und oben rot leuchtet, rotiert ein Windrad. Unten ragen einige Bäume auf.

Bildcredit und Bildrechte: Randy Halverson

Wind und Weltraumwetter verwandelten diese gespenstische Nachthimmelslandschaft. Am 1. Oktober wurden die Windmühle in der Prärie und ein farbenprächtiges Polarlicht in South Dakota in den USA fotografiert. Mit den längeren Herbstnächten begann die gute Jahreszeit für Polarlichter.

Nordlichter mit grünen bis zu selteneren rötlichen Farbtönen werden durch geomagnetische Stürme ausgelöst. Sie werden durch Sonnenaktivität hervorgerufen. Die Stürme reichen vor dem Hintergrund der fernen Sterne in der nördlichen Nacht hoch über die Wolkenbank bis weit über 100 Kilometer.

Der visuelle Doppelstern Mizar markiert die Mitte der Deichsel am Großen Wagen. Er ist links im Bild leicht erkennbar. Die Sterne Merak und Dubhe im Großen Wagen zeigen zum Himmelsnordpol. Sie sind nahe der Bildmitte senkrecht angeordnet.

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Der Rote Rechtecknebel von Hubble

Der rote Nebel im Bild hat die Form eines Rechtecks. Er zeit markante Diagonalen und Querstreben.

Bildcredit: ESA, Hubble, NASA; Neubearbeitung: Steven Marx, Hubble-Vermächtnisarchiv

Wie entstand der ungewöhnliche Rechtecknebel? In der Mitte des Nebels befindet sich ein alterndes Doppelsternsystem. Es liefert sicherlich die Energie für den Nebel, erklärt aber nicht seine Farben – zumindest bis jetzt.

Die ungewöhnliche Form des Roten Rechtecks entsteht wahrscheinlich durch einen dicken Staubwulst. Er drückt den an sich kugelförmigen Ausfluss zu Kegelformen zusammen. Diese laufen an den Spitzen zusammen. Wir sehen den Wulst von der Seite. Daher bilden die eingrenzenden Ränder der Kegelformen scheinbar ein X.

Die ausgeprägten Stufen lassen vermuten, dass der Ausfluss stoßweise abgegeben wird. Die ungewöhnlichen Farben des Nebels sind weniger gut erklärbar. Laut Vermutungen stammen sie teilweise von Kohlenwasserstoffmolekülen. Diese könnten Bausteine für Leben sein.

Der Rote Rechtecknebel ist etwa 2300 Lichtjahre entfernt. Er befindet sich im Sternbild Einhorn (Monoceros). Das sehr detailreiche Bild des Nebels stammt vom Weltraumteleskop Hubble. Es wurde kürzlich überarbeit. In wenigen Millionen Jahren ist der Kernbrennstoff eines seiner Zentralsterne weiter verringert. Dann erblüht der Rote Rechtecknebel wahrscheinlich zu einem planetarischen Nebel.

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Röntgenstrahlen des Supernovaüberrestes SN 1006

Bildfüllend ist ein rotes, rundes Objekt dargestellt. Es erinnert an eine Quaste aus Wolle und ist am Rand von einer schimmernden Oberfläche überzogen.

Bildcredit: NASA/CXC/P. Frank Winkler (Middlebury-College)

Es sieht wie ein Bovist aus. Doch es ist der Überrest einer der sicherlich hellsten Supernovae der Geschichte. 1006 n. Chr. wurde sie als Aufhellung am Nachthimmel über Regionen beschrieben, die nun als China, Ägypten, Irak, Italien, Japan und die Schweiz bekannt sind.

Die sich ausdehnende Trümmerwolke im südlichen Sternbild Wolf (Lupus) stammt von der Explosion. Sie bietet immer noch ein kosmisches Spektakel im gesamten elektromagnetischen Spektrum.

Dieses Bild entstand aus Aufnahmen in drei Farben des Röntgenlichts. Sie wurden mit dem Röntgenobservatorium Chandra im Orbit aufgenommen. Die Trümmerwolke ist als Supernovaüberrest SN 1006 bekannt. Sie ist etwa 60 Lichtjahre groß und besteht aus den Überresten eines Weißen Zwergsterns.

Der kompakte weiße Zwerg war Teil eines Doppelsternsystems. Er sammelte nach und nach Materie seines Begleitsterns an. Der Materiezuwachs löste schließlich eine thermonukleare Explosion aus, die den Zwergstern zerstörte.

Die Entfernung zum Supernovaüberrest beträgt etwa 7000 Lichtjahre. Somit fand diese Explosion tatsächlich 7000 Jahre vor der Ankunft des Lichts 1006 bei der Erde statt. Stoßwellen im Überrest beschleunigen Teilchen auf extreme Energien. Sie gelten als Quelle der rätselhaften kosmischen Strahlen.

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NGC 3132 – der südliche Ringnebel

Der Nebel NGC 3132 im Bild wird auch Südlicher Ringnebel genannt, weil er an den Nebel M57 am Nordhimmel erinnert.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung – Donald Waid

Der blasse Stern nahe der Mitte von NGC 3132 schuf diesen seltsamen, aber schönen planetarischen Nebel, nicht der helle Stern. Das leuchtende Gas hat die landläufigen Namen Südlicher Ringnebel oder Eight-Burst-Nebel. Es stammt aus den äußeren Schichten eines sonnenähnlichen Sterns.

Dieses Farbbild eines Doppelsternsystems wurde überarbeitet. Es ist von einem heißen, rot-violetten Lichtteich umgeben. Die Energie für das Leuchten stammt von der heißen Oberfläche des dunkleren Sterns. Der Nebel wurde fotografiert, um seine ungewöhnliche Symmetrie zu erforschen.

Doch es ist die Asymmetrie, die an diesem planetarischen Nebel so fasziniert. Weder die ungewöhnliche Form der umgebenden kühleren Hülle noch die Struktur und Platzierung der kühleren, faserartigen Staublinien, die quer über NGC 3132 verlaufen, sind gut erklärbar.

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Der ungewöhnlich komplexe planetarische Nebel NGC 5189

Der planetarische Nebel NGC 5189 im Sternbild Fliege (Musca) ist sehr komplex. Vermutlich entstand er aus einem Doppelsternsystem.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA)

Warum ist dieser Nebel so komplex? Wenn ein Stern wie unsere Sonne vergeht, wirft er seine äußeren Hüllen ab. Meist entsteht eine einfache globale Form. Manchmal ist es eine Kugel, manchmal ein Doppellappen und manchmal ein Ring oder eine Spirale.

Im Fall des planetarischen Nebels NGC 5189 kam jedoch keine simple Form zustande. Um herauszufinden, warum, beobachtete das Weltraumteleskop Hubble in der Erdumlaufbahn kürzlich NGC 5189 eingehend.

Frühere Ergebnisse zeigen, dass es mehrere Zeiträume mit Materieabgang gab. Bei einem kürzlichen Ausfluss entstand ein heller, verzerrter Wulst. Er verläuft waagrecht durch die Bildmitte. Das steht im Einklang mit der Hypothese, dass der vergehende Stern Teil eines Doppelsternsystems ist, dessen einer präzediert. Anhand dieser neuen Daten wird die Forschung sicherlich fortgesetzt.

NGC 5189 ist etwa drei Lichtjahre groß und befindet sich ungefähr 3000 Lichtjahre entfernt im südlichen Sternbild Fliege (Musca).

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