Himmlisches Feuerwerk: In den Sternhaufen Westerlund 2

Credit der Visualisierung: NASA, ESA, Hubble, J. Anderson et al. (STScI); Danksagung an das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA), A. Nota (ESA/STScI), das Westerlund-2-Wissenschaftsteam und die ESO

Stell dir vor, du könntest direkt in einen Haufen fliegen, in dem Sterne entstehen. Dieses Video zeigt so eine Visualisierung in Zeitraffer. Es entstand aus 3-D-Computermodellen der Region um den Sternhaufen Westerlund 2. Die Modelle entstanden aus Bildern des Weltraumteleskops Hubble in sichtbarem und infrarotem Licht.

Westerlund 2 ist etwa 10 Lichtjahre groß und 20.000 Lichtjahre entfernt. Er liegt im Sternbild Schiffskiel (Carina). Zu Beginn der anschaulichen Animation füllt der größere Nebel Gum 29 das Bild. In der Mitte ist ein junger Haufen aus hellen Sternen. Während ihr euch dem Haufen nähert, zischen Sterne vorbei.

Bald schwenkt das imaginäre Schiff, und ihr fliegt über Säulen aus interstellarem Gas und Staub. Sie sind Lichtjahre lang. Starke Winde und die Strahlung massereicher junger Sterne zerstören alles außer den dichtesten Staubklumpen in der Nähe. In den Schatten der Klumpen bleiben Säulen zurück. Viele davon zeigen zum Zentrum des Haufens.

Zuletzt fliegt ihr zur Oberseite des Sternhaufens. Dort seht ihr Hunderte der massereichsten Sterne, die wir kennen.

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Mystischer Berg aus Staub im Carinanebel

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

Bildcredit: NASA, ESA und M. Livio (STScI)

Im Carinanebel kämpfen Sterne gegen Staub an, und am Ende gewinnen die Sterne. Genauer gesagt, das energiereiche Licht und die Winde massereicher, neuer Sterne verdampfen und zerstreuen die staubigen Sternschmieden, in denen sie entstanden sind.

Diese Säulen im Carinanebel kennt man informell als Mystischer Berg. Dunkler Staub bestimmt ihre Erscheinung, obwohl sie großteils aus klarem Wasserstoff bestehen. Staubsäulen wie diese sind eigentlich viel dünner als Luft. Sie erscheinen aber wegen ihres Anteils an undurchsichtigem interstellarem Staub als Berge. Der Anteil ist aber relativ gering.

Das Bild ist etwa 7500 Lichtjahre entfernt. Es wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen und zeigt einen inneren Bereich von Carina, der etwa drei Lichtjahre breit ist. In wenigen Millionen Jahren kommen die Sterne wahrscheinlich ganz heraus, und der ganze Staubberg verdampft.

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Massereiche Sterne in Westerlund 1

Der Sternhaufen Westerlund 1 im Sternbild Altar enthält viele Riesensterne und Wolf-Rayet-Sterne. Er ist relativ nahe. Im Bild leuchtet er als helle, blaue Sternansammlung.

Bildcredit: ESA/Hubble und NASA

Der Sternhaufen Westerlund 1 im südlichen Sternbild Altar enthält einige der größten und massereichsten Sterne, die wir kennen. Geführt wird er vom Stern Westerlund 1-26. Er ist ein roter Überriese. Wenn er im Zentrum unseres Sonnensystems stünde, würde er bis über die Jupiterbahn reichen.

Der junge Sternhaufen 3 enthält noch weitere rote Überriesen, 6 gelbe Hyperriesensterne, 24 Wolf-Rayet-Sterne und mehrere Sterne, die noch ungewöhnlicher sind. Sie werden weiterhin untersucht. Westerlund 1 ist 15.000 Lichtjahre entfernt. Das ist für einen Sternhaufen relativ nahe. Das bietet Astronominnen* ein gutes Labor, um die Entwicklung massereicher Sterne zu erforschen.

Dieses Bild von Westerlund 1 stammt vom Weltraumteleskop Hubble. Derzeit ist er als offener „Super“-Haufen klassifiziert. Doch er könnte sich in den nächsten Milliarden Jahren zu einem Kugelsternhaufen mit geringer Masse entwickeln.

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IC 418: Der Spirographnebel

Der planetarische Nebel IC 418 sieht aus wie eine Zeichnung, die man mit einem Spirographen gemacht hat. Innen leuchtet der Nebel lila, am Rand orange und rot.

Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA); Danksagung: R. Sahai (JPL) et al.

IC 418 hat eine seltsame Struktur. Wie entstand sie? Sie hat eine Ähnlichkeit mit Zeichnungen, die mit einem zyklischen Zeichengerät gemacht werden, daher heißt der planetarische Nebel IC 418 Spirographnebel.

Seine Muster sind nicht nachvollziehbar. Vielleicht entstehen sie im Zusammenhang mit chaotischen Winden, die vom veränderlichen Zentralstern ausgehen. Die Helligkeit des Sterns kann sich in wenigen Stunden unberechenbar ändern. Doch es gibt Hinweise, dass IC 418 vor nur wenigen Millionen Jahren vielleicht ein gut verstandener Stern war, ähnlich wie unsere Sonne.

Vor ein paar Tausend Jahren war IC 418 vielleicht ein gewöhnlicher roter Riesenstern. Als jedoch sein Kernbrennstoff zur Neige ging, begann die äußere Hülle, sich auszudehnen, und hinterließ einen heißen Restkern. Er war dazu bestimmt, ein weißer Zwergstern zu werden. Man sieht ihn in der Bildmitte. Das Licht des zentralen Kerns regt die Atome im Nebel, die ihn umgeben, an und bringt sie zum Leuchten.

IC 418 ist ungefähr 2000 Lichtjahre entfernt und 0,3 Lichtjahre groß. Dieses Bild in Falschfarben entstand mit dem Weltraumteleskops Hubble. Es zeigt die ungewöhnlichen Details.

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N6946-BH1: Der Fall eines fehlenden Sterns

Das Bild ist zweigeteilt. Links im älteren Bild ist ein heller Stern erkennbar, der im rechten, neueren Bildteil verschwunden ist. Die Stelle ist jeweils mit einem blauen Kreis markiert.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, C. Kochanek (OSU)

Was passiert mit dem Riesenstern N6946-BH1? Vor ein paar Jahren war er da. Hubble fotografierte ihn. Nun ist dort nur noch ein blasses Leuchten. Noch seltsamer ist, dass es keine helle Supernova gab, obwohl der Stern einige Monate lang deutlich heller wurde.

N6946-BH1 enthält etwa 25 Sonnenmassen. Die führende Theorie besagt, dass die starke Gravitation bei seinem finalen stürmischen Kampf den Großteil des Sterns zusammenhielt. Danach versank ein Großteil des Sterns in einem hausgemachten Schwarzen Loch. Falls dem so ist, entstand wohl aus allem, was außerhalb des Schwarzen Lochs übrig blieb, eine Akkretionsscheibe. Sie strahlt vergleichsweise blasses Infrarotlicht ab und wirbelt herum, ehe sie hineinfällt.

Falls sich diese finale Entwicklung am Ende bei anderen Sternen bestätigt, wäre das ein direkter Hinweis, dass ein sehr massereicher Stern seine Existenz eher mit einem Wimmern als mit einem Knall beendet.

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Annäherung an den Blasennebel

Visualisationscredit: NASA, ESA und F. Summers, G. Bacon, Z. Levay und L. Frattare (Viz 3D Team, STScI); Danksagung: T. Rector/University of Alaska Anchorage, H. Schweiker/WIYN und NOAO/AURA/NSF, NASA, ESA und das Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Was sieht man, wenn man sich dem Blasennebel nähert? Diese Blase wurde vom Wind und der Strahlung eines massereichen Sterns geblasen. Sie ist nun sieben Lichtjahre groß. Der heiße Stern darin ist Tausende Male leuchtstärker als unsere Sonne. Er wurde inzwischen aus der Mitte des Nebels verschoben.

Zu Beginn der Visualisierung nähert sich der Blick dem Blasennebel (NGC 7635). Später wandert er um den Nebel herum und nähert sich weiter. Die Bilder, aus denen die Visualisierung in Zeitraffer berechnet wurde, stammen vom Weltraumteleskop Hubble im Orbit und vom WIYN-Teleskop auf dem Kitt Peak im US-Bundesstaat Arizona. Die Visualisierung basiert auf einem 3-D-Computermodell. Sie enthält künstlerische Interpretationen. Die Entfernungen sind stark verkürzt.

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Mitten im Lagunennebel

Links unten zeichnen sich in der staubreichen Nebelwolke Trichter ab, die vielleicht mit Sternbildung einhergehen. Viele Sterne leuchten rötlich hinter Staubwolken. Der helle Stern Herschel 36 beleuchtet die Szene.

Bildcredit: Hubble, A. Caulet (ST-ECF, ESA), NASA

Mitten im Lagunennebel ist ein Wirbelsturm mit spektakulärer Sternbildung. Links unten sieht man mindestens zwei trichterförmige Wolken. Sie sind je etwa ein halbes Lichtjahr lang. Extreme Sternwinde und energiereiches Sternenlicht formten die Trichter. Der ungemein helle Stern Herschel 36 liegt in der Nähe. Er beleuchtet die Region.

Gewaltige Staubwände verbergen und röten andere heiße junge Sterne. Wenn sich die Energie dieser Sterne in den kühlen Staub und das Gas ergießt, kann das in den angrenzenden Regionen zu großen Temperaturunterschieden führen. Dadurch entstehen Scherwinde, die zu den Trichtern führen könnten.

Das Bild ist etwa 5 Lichtjahre breit. Es entstand 1995 vom Weltraumteleskop Hubble. Der Lagunennebel ist auch als M8 bekannt. Er ist etwa 5000 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Schütze.

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Die Galaxiengruppe Hickson 90

Mitten im Bild ist eine stark verzerrte Galaxie, die vor allem durch markante Staubbahnen im Vordergrund auffällt. Rechts darunter ist eine diffuse elliptische Galaxie.

Bildcredit: NASA; ESA, Hubble-Vermächtnisarchiv; Bearbeitung: Oliver Czernetz

Als der kanadische Astronom Paul Hickson mit seinen Kollegen den Himmel nach Galaxien absuchte, entdeckten sie etwa 100 kompakte Galaxiengruppen. Diese werden nun passenderweise Hickson Compact Groups (HCGs) genannt.

Dieses scharfe Hubblebild zeigt HCG 90 überraschend detailreich. Sie ist eine dieser Galaxiengruppen. Bei drei Galaxien, von denen hier zwei zu sehen sind, zeigte sich, dass sie stark wechselwirken. In der Bildmitte ist eine staubige, gestreckte und verzerrte Spiralgalaxie. Zur Gruppe gehören noch zwei große elliptische Galaxien. Enge Begegnungen lösen heftige Sternbildung aus.

In kosmischen Zeiträumen führt der Zug der Gravitation bei dem Gerangel am Ende dazu, dass das Trio zu einer einzigen großen Galaxie verschmilzt. Diesen Prozess kennen wir heute als normalen Bestandteil in der Entwicklung von Galaxienen wie zum Beispiel unserer Milchstraße.

HCG 90 liegt im Sternbild Südlicher Fisch (Piscis Austrinus). Sie ist ungefähr 100 Millionen Lichtjahre entfernt. In dieser Distanz ist die Hubble-Ansicht etwa 40.000 Lichtjahre breit. Der Anblick kompakter Hickson-Gruppen lohnt sich auch auf der Erde, sogar mit kleineren Teleskopen.

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