Sterne, Staub und Gas bei Antares

Antares und Rho Ophiuchi im Sternbild Skorpion mit farbenprächtigen Nebeln und dem Kugelsternhaufen M4.

Bildcredit und Bildrechte: Mario Cogo (Galax Lux)

Beschreibung: Warum ist der Himmel um Antares und Rho Ophiuchi so staubig und doch bunt? Die Farben ergeben sich aus einer Mischung von Objekten und Prozessen.

Feiner Staub, der von vorne durch Sternenlicht beleuchtet wird, bildet blaue Reflexionsnebel. Wolken aus Gas, deren Atome durch ultraviolettes Sternenlicht angeregt werden, erzeugen rötliche Emissionsnebel. Von hinten beleuchtete Staubwolken verdecken Sternenlicht und erscheinen daher dunkel.

Antares, ein roter Überriese und einer der helleren Sterne am Nachthimmel, beleuchtet auf diesem Bild die rot-gelben Wolken rechts unten. Das Sternsystem Rho Ophiuchi liegt links oben in der Mitte des blauen Reflexionsnebels. Rechts über Antares seht ihr den fernen Kugelsternhaufen M4.

Die Sternwolken erscheinen farbenprächtiger, als ein Mensch sie sehen kann, sie emittieren Licht im gesamten elektromagnetischen Spektrum.

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NGC 7822 im Sternbild Cepheus

NGC 7822 im Sternbild Kepheus liegt am Rand einer Molekülwolke und enthält viele energiereiche junge Sterne.

Bildcredit und Bildrechte: Mark Carter

Beschreibung: In NGC 7822 drängen sich heiße, junge Sterne und kosmische Säulen aus Gas und Staub. Die leuchtende Sternbildungsregion ist etwa 3000 Lichtjahre entfernt und liegt am Rand einer riesigen Molekülwolke im nördlichen Sternbild Kepheus. Diese farbenprächtige Teleskop-Himmelslandschaft betont helle Ränder und dunkle Formen im Nebel.

Das Bild entstand aus Daten, die mit Schmalbandfiltern gewonnen wurden, sie zeigt die Emissionen von atomarem Sauerstoff, Wasserstoff und Schwefel in blauen, grünen und roten Farbtönen. Diese Kombination von Emissionslinien und -farben ist die inzwischen gut bekannte Hubble-Palette.

Die Emission der Atome entsteht durch die energiereiche Strahlung der zentralen heißen Sterne. Ihre mächtigen Winde und die Strahlung formen und erodieren die dichteren Säulenformen und bilden eine charakteristische, Lichtjahre große Höhlung im Zentrum der Entstehungswolke.

Im Inneren der Säulen könnten durch den Gravitationskollaps immer noch Sterne entstehen, doch wenn die Säulen erodieren, wird den entstehenden Sternen schließlich der Zugang zu ihrem Vorrat an Sternenmaterial abgeschnitten.

Dieses Sichtfeld ist in der geschätzten Entfernung von NGC 7822 etwa 40 Lichtjahre breit.

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Gas und Staub in Orions Gürtelregion

Staubwolken und Nebel im Gürtel des Orion um die Sterne Mintaka, Alnilam und Alnitak mit Pferdekopf- und Flammennebel.

Bildcredit und Bildrechte: Matt Harbison (Space4Everybody), Fernerkundungs-Observatorium Marathon

Beschreibung: Wahrscheinlich habt ihr schon einmal den Gürtel des Orion gesehen – aber nicht so. Die drei hellen Sterne in diesem Bild sind – von links nach rechts – Mintaka, Alnilam und Alnitak, die kultigen Gürtelsterne des Orion. Die restlichen Sterne im Bild wurden digital entfernt, um die umgebenden Wolken aus leuchtendem Gas und Staub zu betonen. Manche dieser Wolken haben faszinierende Formen, darunter der Pferdekopf- und der Flammennebel, beide befinden sich rechts unten bei Alnitak.

Dieses detailreiche Bild wurde letzten Monat im Marathon Himmelspark und Observatorium im US-Bundesstaat Texas aufgenommen. Das Bild wurde mit etwa 20 Stunden Belichtungszeit aufgenommen und hat am Himmel eine Ausdehnung von 5 Grad. Es wurde so bearbeitet, dass die Gas- und Staubanteile so dargestellt sind, die wir sehen würden, wenn wir viel näher dran wären.

Der berühmte Orionnebel liegt rechts oben außerhalb des farbenprächtigen Bildes. Die ganze Region ist nur etwa 1500 Lichtjahre entfernt und somit eine der nächstliegenden und am besten erforschten Sternbildungsgebiete.

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M1: Der Krebsnebel

Der Krebsnebel M1 im Sternbild Stier ist das erste Objekt auf Charles Messiers Kein-Komet-Liste.

Bildcredit und Bildrechte: Michael Sherick

Beschreibung: Der Krebsnebel ist als M1 katalogisiert, er ist das erste Objekt auf Charles Messiers berühmter Liste aus dem 18. Jahrhundert von Dingen, die keine Kometen sind. Heute wissen wir, dass die Krabbe ein Supernovaüberrest ist, sie besteht aus den Trümmern der finalen Explosion eines massereichen Sterns, die im Jahr 1054 von Himmelskundigen beobachtet wurde.

Diese scharfe, bodengebundene Teleskopansicht kombiniert Breitband-Farbdaten mit Schmalbanddaten, welche die Emissionen von ionisierten Schwefel-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen zeigen, um die verworrenen Fasern in der immer noch expandierenden Wolke zu erkunden.

Der Krebs-Pulsar ist ein Neutronenstern, der 30 Mal pro Sekunde um seine Achse rotiert. Er ist eines der exotischsten Objekte, die moderne Himmelsforschende kennen, ihr seht ihn als hellen Fleck nahe der Nebelmitte. Dieser kollabierte Überrest des Sternkerns rotiert wie ein kosmischer Dynamo und liefert die Energie für die Emissionen der Krabbe im gesamten elektromagnetischen Spektrum. Der Krabbennebel ist etwa 12 Lichtjahre groß und liegt an die 6500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Stier.

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Pferdekopfnebel und Flammennebel

Pferdekopfnebel, Flammennebel IC 432 und NGC 2023 im Sternbild Orion.

Bildcredit und Bildrechte: Wissam Ayoub

Beschreibung: Der Pferdekopfnebel ist einer der bekanntesten Nebel am Himmel. Auf diesem Bild ist er ganz rechts als dunkle Einkerbung im orangefarbenen Emissionsnebel erkennbar.

Der Pferdekopfnebel ist dunkel, weil er eigentlich eine undurchsichtige Staubwolke ist, die vor einem hellen Emissionsnebel liegt. Wie viele Wolken in der Erdatmosphäre hat diese kosmische Wolke zufällig eine erkennbare Form angenommen. In ferner Zukunft nach vielen Tausend Jahren innerer Bewegung wird die Wolke sicherlich ein neues Aussehen annehmen. Die orange Farbe des Emissionsnebels stammt von Elektronen, die mit den Protonen von Wasserstoffatomen rekombinieren.

Links unten im Bild liegt der Flammennebel, ein orange getönter Nebel, der ebenfalls komplexe Fasern aus dunklem Staub enthält. Wir sehen außerdem zwei markante Reflexionsnebel: Ganz links den runden IC 432 und links unter dem Pferdekopfnebel den blauen NGC 2023. Beide leuchten vorwiegend im reflektierten Licht ihrer Zentralsterne.

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NGC 6995, der Fledermausnebel

NGC 6995, der Fledermausnebel, ist ein Teil des Schleiernebels im Sternbild Schwan (Cygnus).

Bildcredit und Bildrechte: Howard Trottier

Beschreibung: Seht ihr die Fledermaus? Sie spukt in dieser kosmischen Nahaufnahme des östlichen Schleiernebels. Der Schleiernebel ist ein großer Supernovaüberrest, also die sich ausdehnende Trümmerwolke, die nach der finalen Explosion eines massereichen Sterns übrig blieb.

Der Schleier hat eine annähernd runde Form und bedeckt am Himmel im Sternbild Schwan (Cygnus) fast 3 Grad. NGC 6995, der inoffiziell auch als Fledermausnebel bekannt ist, ist nur 1/2 Grad breit, das entspricht etwa der scheinbaren Größe des Mondes. In der geschätzten Entfernung des Schleiers, der sichere 1400 Lichtjahre vom Planeten Erde entfernt ist, sind das 12 Lichtjahre.

Dieses Komposit entstand aus Bilddaten, die mit Schmalbandfiltern aufgenommen wurden. Die Strahlung von Wasserstoffatomen im Überrest wurde in roten Farbtönen dargestellt, die starken Emissionen von Sauerstoffatomen sind in Blau abgebildet. Im westlichen Teil des Schleiers liegt eine weitere saisonale Erscheinung: der Hexenbesennebel.

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Halloween und der Geisterkopfnebel

Der Geisterkopfnebel NGC 2080, aufgenommen vom Weltraumteleskop Hubble der NASA und ESA.

Bildcredit: Mohammad Heydari-Malayeri (Observatoire de Paris) et al., ESA, NASA

Beschreibung: Der Ursprung von Halloween, dem Vorabend von Allerheiligen, ist antik und astronomisch. Seit dem fünften Jahrhundert v. Chr. wird Halloween als Kreuzvierteltag gefeiert, es ist der Tag zwischen Tagundnachtgleiche und Sonnenwende (kürzester Tag / längste Nacht auf der Nordhalbkugel). Nach dem modernen Kalender findet Halloween zwar nächste Nacht statt, doch der echte Kreuzvierteltag fällt in die Woche danach. Ein weiterer Kreuzvierteltag ist der Murmeltiertag.

Auch das moderne Halloweenfest knüpft an die historischen Wurzeln, als man sich verkleidete, um die Geister der Toten zu verscheuchen. Diese Ansicht des Geisterkopfnebels, aufgenommen mit dem Weltraumteleskop Hubble, ist vielleicht eine würdige Erinnerung an diesen alten Feiertag. NGC 2080 ähnelt dem Bild eines fiktiven Gespenstes, ist aber eigentlich eine Sternbildungsregion in der Großen Magellanschen Wolke, diese wiederum ist eine Begleitgalaxie unserer Milchstraße. Der Geisterkopfnebel (NGC 2080) ist etwa 50 Lichtjahre groß und in repräsentativen Farben dargestellt.

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Der Helixnebel NGC 7293

Der Helixnebel NGC 7293 im Sternbild Wassermann ist ein gut untersuchtes, nahes Beispiel eines planetarischen Nebels.

Bildcredit und Bildrechte: Ignacio Diaz Bobillo

Beschreibung: Im Sternbild Wassermann stirbt etwa siebenhundert Lichtjahre von der Erde entfernt ein sonnenähnlicher Stern. Während der letzten paar Tausend Jahre entstand der Helixnebel (NGC 7293), ein gut untersuchtes, nahes Beispiel eines planetarischen Nebels, der typisch ist für diese Schlussphase der Sternentwicklung.

Diese ausgedehnte Ansicht des Nebels wurde mit einer Gesamtbelichtungszeit von 90 Stunden erstellt. Durch die Kombination von Schmal- und Breitband-Bilddaten der Emissionslinien von Wasserstoffatomen in roten und Sauerstoffatomen in blau-grünen Farbtönen zeigt sie eindrucksvolle Details der etwa 3 Lichtjahre großen helleren inneren Region der Helix.

Der weiße Punkt im Zentrum der Helix ist der heiße Zentralstern dieses planetarischen Nebels. Die Helix wirkt auf den ersten Blick wie ein simpler Nebel, doch sie hat, wie man heute weiß, eine überraschend komplexe Geometrie.

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NGC 7822: Kosmisches Fragezeichen

Die leuchtende Sternbildungsregion NGC 7822 liegt etwa 3000 Lichtjahre entfernt am Rand einer riesigen Molekülwolke im nördlichen Sternbild Kepheus.

Bildcredit und Bildrechte: Yizhou Zhang

Beschreibung: Es sieht aus wie ein riesiges kosmisches Fragezeichen, doch die große Frage ist eigentlich, wie das helle Gas und der dunkle Staub die Geschichte der Sternbildung in diesem Nebel erzählen. Die leuchtende Sternbildungsregion NGC 7822 liegt etwa 3000 Lichtjahre entfernt am Rand einer riesigen Molekülwolke im nördlichen Sternbild Kepheus. Auf dieser farbenfrohen, detailreichen Himmelslandschaft fallen besonders die hellen Ränder und dunklen Formen im Nebel auf.

Das Mosaik entstand aus 9 Bildern, die im Laufe von 28 Nächten mit einem kleinen Teleskop in Texas aufgenommen wurden, unter anderem mit Schmalbandfiltern – so werden die Emissionen von atomarem Sauerstoff, Wasserstoff und Schwefel in blauen, grünen und roten Farbtönen abbildet. Die Farbkombination aus Emissionslinien wurde als Hubble-Farbpalette bekannt.

Die Energie der atomaren Emissionen stammt von der energiereichen Strahlung der zentralen heißen Sterne. Ihre mächtigen Winde und Strahlung formen und erodieren die dichteren Säulen und räumen im Zentrum der Entstehungswolke eine charakteristische Höhlung frei, die Lichtjahre groß ist. Im Inneren der Säulen könnten durch gravitativen Kollaps weiterhin Sterne entstehen, doch wenn die Säulen erodieren, werden alle entstehenden Sterne schlussendlich von ihrem Vorrat an Sternenstaub abgeschnitten.

Dieses Sichtfeld misst in der geschätzten Entfernung von NGC 7822 mehr als 40 Lichtjahre.

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M43: Ströme im Orion

M43 ist der selten erwähnte Nachbar des berühmteren Nebels Messier 42.

Bildcredit und Bildrechte: Jari Saukkonen

Beschreibung: Woher stammen die dunklen Staubströme im Orionnebel? M43 ist ein häufig abgebildeter, aber selten erwähnter Teil des Orion-MolekülwolkenKomplexes. Es ist der Nachbar des berühmteren Nebels M42, dieser ist teilweise rechts oben zu sehen und enthält die hellen Sterne des Trapezium-Sternhaufens.

Auch M43 ist eine Sternbildungsregion mit komplex verschlungenen dunklen Staubströmen – doch eigentlich besteht er großteils aus leuchtendem Wasserstoff. Das ganze Orionfeld ist ungefähr 1600 Lichtjahre entfernt. Der malerische dunkle Staub  ist für sichtbares Licht undurchsichtig, er entsteht in den äußeren Atmosphären massereicher kühler Sterne und wird von den starken äußeren Winden aus Protonen und Elektronen hinausgetrieben.

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Die zentrale Milchstraße von der Lagune bis zur Pfeife

Pfeifennebel, Lagunennebel und Trifidnebel in der Milchstraße in den Sternbildern Schlangenträger und Schütze.

Bildcredit und Bildrechte: Gabriel Rodrigues Santos

Beschreibung: Diese Sternenlandschaft ist voller dunkler Markierungen und farbiger Wolken. Die detailreiche, weitläufige Ansicht der dicht gedrängten Sternenfelder um das Zentrum unserer Milchstraße ist breiter als 30 Vollmonde.

Die undurchsichtigen interstellaren Staubwolken auf der rechten Seite wurden im frühen 20. Jahrhundert vom Astronomen E. E. Barnard als B59, B72, B77 und B78 katalogisiert, sie gehören zum 450 Lichtjahre entfernten Ophiuchus-Molekülwolkenkomplex. Die Kombination ihrer Formen erinnert an Pfeifenstiel und Pfeifenkopf, daher heißt der Dunkelnebel im Volksmund Pfeifennebel.

Die drei hellen Nebel links sind etwa 5000 Lichtjahre entfernte Sternbildungsstätten im Schützen. Im 18. Jahrhundert nahm der Astronom Charles Messier zwei davon in seinen Katalog heller Haufen und Nebel auf. M8 ist der größte dieser Dreiergruppe, knapp darüber liegt der farbenprächtige M20. Die dritte markante Emissionsregion ist NGC 6559 ganz links. M20 is auch als Trifidnebel bekannt, er wird von undurchsichtigen Staubbahnen geteilt. M8 wird landläufig Lagunennebel genannt.

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