Der Halo des Katzenauges

Das Bild zeigt den Katzenaugennebel NGC 6543 im Sternbild Drache mit Zentralregion und seinem ausgedehnten Hof

Bildcredit und Bildrechte: Bray Falls

Wie entstand der ungewöhnliche Halo um den Katzenaugennebel? Das weiß niemand genau. Sicher ist nur, dass der Katzenaugennebel (NGC 6543) einer der bekanntesten planetarischen Nebel am Himmel ist. In der hellen Zentralregion sind faszinierende Symmetrien zu sehen, doch dieses Bild wurde fotografiert, um seinen komplex strukturierten äußeren Halo zu zeigen, der mehr als drei Lichtjahre umfasst.

Planetarische Nebel gelten schon lange als die Schlussphase im Leben eines sonnenähnlichen Sterns. Doch kürzlich fand man heraus, dass manche planetarische Nebel ausgedehnte Halos besitzen, die wahrscheinlich aus Material bestehen, das während früherer rätselhafter Abschnitte in der Entwicklung des Sterns abgestoßen wurde.

Die Phase des planetarischen Nebels dauert vermutlich etwa 10.000 Jahre. Weltraumforschende schätzen das Alter der äußeren faserartigen Bereiche im Halo des Katzenaugennebels auf 50.000 bis 90.000 Jahre.

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Im Zentrum des Katzenaugennebels

Das Weltraumteleskop Hubble zeigt den Katzenaugennebel im Sternbild Drache, er ist ein planetarischer Nebel um einen sterbenden Stern

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Überarbeitung und Bildrechte: Raul Villaverde

Dreitausend Lichtjahre entfernt wirft ein sterbender Stern Hüllen aus leuchtendem Gas ab. Dieses Bild des Weltraumteleskops Hubble zeigt den Katzenaugennebel (NGC 6543), einen der komplexesten planetarischen Nebel, die wir kennen. Das Katzenauge hat einen Durchmesser von einem halben Lichtjahr. Seine Strukturen sind so komplex, dass die Vermutung aufkam, das helle zentrale Objekt wäre ein Doppelsternsystem.

Der Begriff planetarischer Nebel, mit dem diese Objektklasse bezeichnet wird, ist irreführend. Obwohl diese Objekte in kleinen Fernrohren rund und planetenähnlich aussehen, sind sie auf hoch aufgelösten Bildern großer Teleskope als Sterne erkennbar, die von Kokons aus Gas umgeben sind, das in späten Stadien der Sternentwicklung ausgestoßen wurde.

Beim Blick in dieses Katzenauge sehen Forschende nicht nur detailreiche Strukturen, sondern auch das Schicksal unserer Sonne, die ebenfalls in das Stadium eines planetarischen Nebels eintritt … in etwa 5 Milliarden Jahren.

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Der Katzenaugennebel im sichtbaren Licht und Röntgenlicht

Der Katzenaugennebel, ein planetarischer Nebel im Sternbild Drache.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Nachlassarchiv; Chandra-Röntgenobservatorium; Bearbeitung und Bildrechte: Rudy Pohl

Beschreibung: Manche erkennen darin ein Katzenauge, andere vielleicht eine riesige kosmische Meeresschnecke. Doch es ist einer der hellsten, detailreichsten planetarischen Nebel, die wir kennen. Er besteht aus Gas, das in der kurzen, aber prachtvollen Phase am Ende der Existenz eines sonnenähnlichen Sterns ausgestoßen wird.

Vermutlich erzeugte der verglimmende Zentralstern dieses Nebels die äußeren runden konzentrischen Schalen, indem er in einer Serie regelmäßiger Erschütterungen die äußeren Schichten abstieß. Wie die schönen, komplexen, symmetrischen inneren Strukturen entstanden sind, ist jedoch nicht gut erklärbar.

Dieses Bild ist ein Komposit aus einem digital geschärften Bild des Weltraumteleskops Hubble und einem Röntgenlichtbild, das mit dem Chandra-Observatorium im Orbit aufgenommen wurde. Die einzigartige schwebende Weltraumstatue misst etwa ein halbes Lichtjahr. Wenn wir in dieses Katzenauge blicken, sehen wir vielleicht das Schicksal unserer Sonne, die ebenfalls in die Phase eines planetarischen Nebels eintreten wird … in etwa 5 Milliarden Jahren.

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Die Kaulquappengalaxie von Hubble

Die verzerrte Spiralgalaxie Arp 188, die Kaulquappengalaxie, liegt etwa 420 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Drache.

Bildcredit: Hubble Legacy Archive, ESA, NASABearbeitung: Amal Biju

Beschreibung: Warum hat diese Galaxie einen so langen Schweif? Diese atemberaubende Ansicht basiert auf einem Bild aus dem Nachlass-Archiv des Weltraumteleskops Hubble. Ferne Galaxien bilden hier einen dramatischen Hintergrund für die zerrissene Spiralgalaxie Arp 188, die Kaulquappengalaxie. Die kosmische Kaulquappe liegt etwa 420 Millionen Lichtjahre entfernt im nördlichen Sternbild Drache (Draco). Ihr auffälliger Schweif ist etwa 280.000 Lichtjahre lang und weist massereiche, helle blaue Sternhaufen auf.

Eine Vermutung besagt, dass eine kompaktere eindringende Galaxie vor Arp 188 kreuzte – auf dieser Ansicht von rechts nach links – und durch ihre Schwerkraft hinter die Kaulquappe geschleudert wurde. Während der engsten Begegnung zogen die Gezeitenkräfte Sterne, Gas und Staub aus der Spiralgalaxie heraus, daraus entstand der spektakuläre Schweif.

Die eindringende Galaxie liegt schätzungsweise etwa 300.000 Lichtjahre hinter der Kaulquappe und ist rechts oben hinter den Spiralarmen im Vordergrund zu sehen. Wie ihr irdischer Namensgeber verliert die Kaulquappengalaxie wahrscheinlich ihren Schweif, sobald sie älter wird, wobei die Sternhaufen des Schweifes kleinere Begleiterinnen der großen Spiralgalaxie bilden.

APOD in Weltsprachen: arabisch, bulgarisch, chinesisch (Peking), chinesisch (Taiwan), deutsch, Farsi, französisch, hebräisch, indonesisch, japanisch, katalanisch, koreanisch, kroatisch, montenegrinisch, niederländisch, polnisch, russisch, serbisch, slowenisch, spanisch, taiwanesisch, tschechisch, türkisch, türkisch und ukrainisch

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Die von der Seite sichtbare Galaxie NGC 5866

Die von der Kante sichtbare, sehr dünne Galaxie NGC 5866 liegt ungefähr 44 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Drache (Draco).

Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA); Danksagung: W. Keel (U. Alabama)

Beschreibung: Warum ist diese Galaxie so dünn? Viele Scheibengalaxien sind genauso dünn wie die hier abgebildete NGC 5866, doch wir sehen sie aus unserer Perspektive nicht von der Seite. Eine Galaxie, die wir von der Seite betrachten, ist unsere Milchstraße.

NGC 5866 ist als linsenförmige Galaxie klassifiziert, sie besitzt zahlreiche komplexe Staubbahnen, die dunkel oder rot erscheinen, während viele der hellen Sterne in der Scheibe ihr einen bläulicheren Grundton verleihen.

Die blaue Scheibe aus jungen Sternen reicht sichtlich über den Staub in der extrem dünnen galaktischen Ebene hinaus. Hingegen wirkt die Wölbung in der Mitte der Scheibe durch die älteren, röteren Sterne, die dort vermutlich vorhanden sind, stärker orange getönt.

Ihre Masse ist zwar ähnlich wie die unserer Milchstraße, doch Licht braucht ungefähr 60.000 Jahre, um von einem Ende in NGC 5866 zum anderen zu gelangen – das ist etwa 30 Prozent weniger als die Zeit, die Licht braucht, um unsere Galaxis zu durchqueren. Allgemein sind viele Scheibengalaxien sehr dünn, weil das Gas, das sie bildete, mit sich selbst kollidierte, während es um das Gravitationszentrum rotierte.

Die Galaxie NGC 5866 liegt ungefähr 44 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Drache (Draco).

Fast Hyperraum: APOD-Zufallsgenerator
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Hof um das Katzenauge

Die Zentralregion des Katzenaugennebels, ein planetarischer Nebel im Drachen, ist von einem blassen, weitläufigen Hof umgeben.

Bildcredit und Bildrechte: R. Corradi (Isaac Newton Group), Nordic Optical Telescope

Beschreibung: Der Katzenaugennebel (NGC 6543) ist einer der bekanntesten planetarischen Nebel am Himmel. Seine eindringlichen Symmetrien sind in der Zentralregion dieses atemberaubenden Falschfarbenbildes zu sehen. Das Bild wurde so bearbeitet, dass es den gewaltigen, aber extrem blassen Hof aus gasförmigem Material mit einer Ausdehnung von mehr als drei Lichtjahren zeigt, das den helleren, bekannteren planetarischen Nebel umgibt.

Das Kompositbild, das aus Daten des Nordic Optical Telescope auf den Kanarischen Inseln geschaffen wurde, zeigt die weiträumigen Emissionen des Nebels.

Planetarische Nebel gelten seit Langem als Schlussphase im Leben eines sonnenähnlichen Sterns. Erst in jüngerer Zeit wurden jedoch bei einigen planetarischen Nebeln Höfe wie dieser entdeckt. Wahrscheinlich entstanden sie aus Materie, die während früherer aktiver Perioden in der Entwicklung des Sterns abgestoßen wurde. Die Phase des planetarischen Nebels dauert vermutlich ungefähr 10.000 Jahre, das Alter der äußeren ausgefransten Anteile dieses Hofes schätzen Astronomen auf 50.000 bis 90.000 Jahre.

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Das Planetensystem Kepler-90

Im Planetensystem Kepler-90 kreisen 8 Planeten um einen sonnenähnlichen Stern; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Illustrationscredit: NASA Ames, Wendy Stenzel

Beschreibung: Haben andere Sterne Planetensysteme wie unseres? Ja – ein solches System ist Kepler-90. Der Satellit Kepler, der zwischen 2009 und 2018 im Erdorbit betrieben wurde, entdeckte und katalogisierte acht Planeten, somit besitzt Kepler-90 die gleiche Anzahl bekannter Planeten wie unser Sonnensystem.

Wie unser System besitzt Kepler-90 einen Stern der Spektralklasse G vergleichbar mit unserer Sonne, weiters Gesteinsplaneten wie unsere Erde sowie ähnlich große Planeten wie Jupiter und Saturn. Zu den Unterschieden gehört, dass alle bekannten Kepler-90-Planeten relativ nahe beieinander um den Stern kreisen – näher als die Erde um die Sonne -, weshalb sie womöglich zu heiß sind, um Leben zu entwickeln. Doch bei Beobachtungen über einen längeren Zeitraum könnten weiter außen liegende, kühlere Planeten entdeckt werden.

Kepler-90 ist ungefähr 2500 Lichtjahre entfernt. Seine scheinbare Helligkeit beträgt 14 mag, er ist mit einem mittelgroßen Teleskop im Sternbild Drache (Draco) zu sehen. 2018 startete das Weltraumteleskop TESS, das nach Exoplaneten sucht. Weitere für das nächste Jahrzehnt geplante Missionsstarts mit der Möglichkeit, Exoplaneten zu finden, sind das JWST der NASA sowie WFIRST.

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Die Sternenströme von NGC 5907

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Bildcredit und Bildrechte: R Jay Gabany (Blackbird Observatory) – Kollaboration; D.Martinez-Delgado (IAC, MPIA), J.Penarrubia (U.Victoria) I. Trujillo (IAC) S.Majewski (U.Virginia), M.Pohlen (Cardiff)

Beschreibung: Um die Galaxie NGC 5907 verlaufen große Gezeitenströme aus Sternen. Die bogenförmigen Strukturen bilden zarte Schleifen, diese reichen mehr als 150.000 Lichtjahre über die schmale, von der Kante sichtbaren Spirale hinaus, die auch als der Splitter oder Messerschneidengalaxie bekannt ist.

Die Ströme, die auf sehr lang belichteten Aufnahmen dokumentiert wurden, stellen wahrscheinlich die geisterhaften Spuren einer Zwerggalaxie dar – es sind Trümmer einer kleineren Begleitgalaxie, die entlang ihrer Bahn verstreut wurden, nachdem sie allmählich auseinandergerissen wurde und vor mehr als vier Milliarden Jahren mit NGC 5907 verschmolz.

Dieses bemerkenswerte Entdeckungsbild, das mit einem kleinen robotischen Observatorium in New Mexico aufgenommen wurde, stützt schlussendlich das kosmologische Szenario, bei dem große Spiralgalaxien wie unsere Milchstraße durch Einlagerung kleinerer Galaxien entstanden sind. NGC 5907 liegt etwa 40 Millionen Lichtjahre entfernt im nördlichen Sternbild Drache.

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Der Katzenaugennebel in sichtbarem Licht und Röntgenstrahlung

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble Legacy Archive; Röntgenobservatorium Chandra; Bearbeitung und Bildrechte: Rudy Pohl

Beschreibung: Manche sehen darin ein Katzenauge, andere vielleicht die Schale einer kosmischen Riesen-Flügelschnecke, doch er ist einer der hellsten und detailreichsten planetarischen Nebel, die wir kennen. Er besteht aus Gas, das in der kurzen, aber prächtigen Phase nahe dem Lebensende eines sonnenähnlichen Sterns abgestoßen wird. Der sterbende Zentralstern dieses Nebels erzeugte vielleicht die äußeren kreisrunden konzentrischen Hüllen, indem er die äußeren Hüllen in einer Serie gleichmäßiger Erschütterungen abstieß. Die Entstehung der schönen, komplexen und symmetrischen inneren Strukturen ist jedoch nicht gut erklärbar.

Dieses Bild ist ein Komposit aus einem digital geschärften Bild des Weltraumteleskops Hubble, das mit einem im Röntgenlicht aufgenommenen Bild des Chandra-Observatoriums kombiniert wurde. Die erlesene schwebende Weltraumstatue ist größer als ein halbes Lichtjahr. Ein Blick in das Katzenauge könnte der Menschheit das Schicksal unserer Sonne zeigen, wenn sie in die Entwicklungsphase eines planetarischen Nebels eintritt – aber erst in etwa 5 Milliarden Jahren.

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Quadrantiden

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Bildcredit und Bildrechte: Daniel López (El Cielo de Canarias)

Beschreibung: Der Meteorstrom der Quadrantiden, ein jährliches Ereignis für Sterngucker auf der Nordhalbkugel des Planeten Erde, ist nach einem vergessenen Sternbild benannt. Er erreicht seinen kurzen Höhepunkt normalerweise in den kalten, frühen Morgenstunden des 4. Januar. Der Radiant des Stroms liegt am Himmel im astronomisch veralteten Sternbild Mauerquadrant. Dessen Position liegt an den Grenzen der zeitgenössischen Sternbilder Herkules, Bärenhüter und Drache.

Ungefähr 30 Quadrantiden-Meteore zählt diese Himmelslandschaft, die aus Digitalbildern arrangiert wurde, welche am dunklen, mondlosen Himmel zwischen 2:30 Uhr und der lokalen Dämmerung aufgenommen wurden. Der Radiant des Stroms geht rechts neben dem Vulkan Teide auf der kanarischen Insel Teneriffa auf, unter den Sternen des Großen Wagens am Nordhimmel. Als wahrscheinliche Quelle des Staubstroms, der die Quadrantiden-Meteore erzeugt, gilt seit 2003 ein Asteroid. Sehen Sie sorgfältig hin, dann erkennen Sie auch eine kleine, verräterische grünliche Koma nahe dem oberen Bildrand über dem Vulkangipfel. Das ist Komet Wirtanen, der Weihnachtsgast am irdischen Himmel 2018.

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Arp 188 und der Schweif der Kaulquappe

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Bildcredit: Hubble Legacy Archive, ESA, NASA; Bearbeitung: Faus Márquez (AAE)

Beschreibung: Warum hat diese Galaxie einen so langen Schweif? Auf dieser umwerfenden Ansicht, die auf Bilddaten des Hubble Legacy Archive basiert, bilden ferne Galaxien einen dramatischen Hintergrund für die zerrissene Spiralgalaxie Arp 188, die Kaulquappengalaxie.

Die kosmische Kaulquappe liegt an die 420 Millionen Lichtjahre entfernt im nördlichen Sternbild Drache (Draco). Ihr markanter Schweif ist ungefähr 280.000 Lichtjahre lang und zeigt massereiche helle blaue Sternhaufen. Man erzählt, dass eine kompaktere Eindringlingsgalaxie vor Arp 188 kreuzte – auf dieser Ansicht von rechts nach links – und durch den Gravitationsanzug hinter der Kaulquappe herumgeschlungen wurde. Bei der nahen Begegnung zogen Gezeitenkräfte Sterne, Gas und Staub aus der Spiralgalaxie, aus denen der spektakuläre Schweif entstand. Die Eindringlingsgalaxie liegt ungefähr 300.000 Lichtjahre dahinter und ist durch die Spiralarme im Vordergrund rechts oben sichtbar.

Wie ihr irdischer Namensvetter verliert die Kaulquappengalaxie wahrscheinlich ihren Schweif, wenn sie älter wird, und die Sternhaufen im Schweif bilden kleinere Begleiter der großen Spiralgalaxie.

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