Schlagwort: Hubble

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M1: Der Krebsnebel

Der Krebsnebel M1 wurde vom Weltraumteleskop James Webb abgebildet. Das Rollover-Bild zeigt denselben Krebsnebel, diesmal jedoch vom Weltraumteleskop Hubble. Das Webb-Bild wurde im nahen Infrarot aufgenommen, das Hubble-Bild im sichtbaren Licht.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; Tea Temim (Princeton-Universität)

Der Krebsnebel trägt auch die Katalogbezeichnung M1, das erste Objekt, das Charles Messier in seine berühmte Liste von Himmelsobjekten, die definitiv keine Kometen sind, eingetragen hat.

Heutzutage wissen Astronom*innen, dass der Krebsnebel ein Supernovaüberrest ist, Reste der Todesexplosion eines massereichen Sternes, die im Jahr 1054 von Astronomen beobachtet wurde. Dieses scharfe Bild, das von NIRCam (Near-Infrared Camera) und MIRI (Mid-Infrared Instrument) des James Webb Space Telescope aufgenommen wurde, untersucht im Infrarotlicht das gespenstischen Leuchten und die fragmentierten Stränge der noch immer expandierenden Wolke kosmischer Trümmer.

Eines der exotischten Objekte, das Astronom*innen heutzutage kennen, der Crab-Pulsar (ein Neutronenstern, der sich 30 mal pro Sekunde um seine Achse dreht), ist in der Nähe des Zentrums sichtbar. Wie ein kosmischer Dynamo treibt der kollabierte Überrest des Kern des Sterns die Emissionen des Krebsnebels im gesamten elektromagnetischen Spektrum an.

Der Krebsnebel hat eine Ausdehnung von 12 Lichtjahren und befindet sich im 6.500 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Stier.

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Frühere und künftige Sterne in Andromeda

Das Bild zeigt M31, die Andromedagalaxie, sowohl im infraroten Licht, das orange gefärbt ist, als auch im sichtbaren Licht, das weiß und blau gefärbt ist.

Bildcredit: NASA, NSF, NOAJ, Hubble, Subaru, Mayall, DSS, Spitzer; Bearbeitung und Bidrechte: Robert Gendler und Russell Croman

Dieses Bild von Andromeda zeigt nicht nur, wo jetzt Sterne sind, sondern auch, wo einmal Sterne sein werden. Die große, schöne Andromedagalaxie M31 ist eine Spiralgalaxie, sie ist etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Dieses Kompositbild von Andromeda entstand aus Bilddaten von Observatorien auf der Erde und im Weltraum, die Wellenlängen liegen innerhalb und außerhalb des sichtbaren Lichts.

Das sichtbare Licht zeigt, wo jetzt Sterne in M31 sind, dargestellt in weißen und blauen Farbtönen und aufgenommen mit den Teleskopen Hubble, Subaru und Mayall. Das Infrarotlicht zeigt, wo bald die künftigen Sterne von M31 entstehen, abgebildet in orangefarbenen Tönen und aufgenommen mit dem NASA-Weltraumteleskop Spitzer.

Im Infrarotlicht sind gewaltige Staubbahnen erkennbar, die von Sternen in den Spiralarmen der Andromedagalaxie aufgewärmt werden. Dieser Staub markiert das umfangreiche interstellare Gas der Galaxie. Es ist das Rohmaterial für künftige Sternbildung.

Die neuen Sterne entstehen wahrscheinlich im Laufe der nächsten hundert Millionen Jahre. Das ist lange bevor Andromeda in etwa 5 Milliarden Jahren mit unserer Milchstraßengalaxie verschmilzt.

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Edwin Hubble entdeckt das Universum

In der Mitte einer alten Fotoplatte ist ein schwarzer, unscharfer Fleck, es ist eine negative Abbildung der Andromeda-Galaxie, rechts oben ist mit roter Tinte "VAR!" notiert.

Bildcredit und Bildrechte: Dank an das Carnegie-Institut für Wissenschaft

Wie groß ist unser Universum? Diese und andere Fragen wurden 1920 von zwei führenden Astronomen erörtert. Diese Diskussion ist heute als die Große Debatte der Astronomie bekannt. Viele Astronominnen und Astronomen vermuteten damals, unsere Milchstraße wäre das ganze Universum. Andere wiederum meinten, unsere Galaxie wäre nur eine von vielen.

Bei der Shapley-Curtis-Debatte wurde jedes Argument ausführlich erörtert, doch es kam zu keinem Konsens. Die Antwort kam mehr als drei Jahre später, als die Veränderung eines einzelnen Punktes im Andromedanebel beobachtet wurde. Hier ist die Original-Glasplatte der Entdeckung digital abgebildet.

Als Edwin Hubble Bilder verglich, bemerkte er, dass sich dieser Punkt veränderte, und am 6. Oktober 1923 schrieb er „VAR!“ auf die Platte. Die beste Erklärung war nach Hubbles Wissensstand, dass der Punkt einen sehr weit entfernten veränderlichen Stern darstellte. Somit war M31 tatsächlich die Andromeda-Galaxie – vielleicht ähnlich aufgebaut wie unsere Galaxis.

Dieses Bild wurde heute vor 100 Jahren kommentiert. Es ist zwar nicht hübsch, doch der veränderliche Punkt öffnete ein Fenster, durch das die Menschheit erstmals wissend in einen überraschend riesigen Kosmos blickte.

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MyCn 18: Der verschlungene planetarische Sanduhrnebel

Das hoch aufgelöste Bild zeigt denSanduhrnebel als Überschneidung von kreisförmigen Nebelschlingen mit einer Struktur in der Mitte, die an ein Auge erinnert.

Bildcredit und Bildrechte: NASA, ESA, Hubble, HLA; Bearbeitung und Bildrechte: Harshwardhan Pathak

Seht ihr die Sanduhrform – oder sieht sie euch? Mit etwas Phantasie bilden die Ringe von MyCn 18 die Umrisse einer Sanduhr – doch sie hat in der Mitte ein ungewöhnliches Auge.

Jedenfalls rinnt dem Zentralstern dieses sanduhrförmigen planetarischen Nebels der Sand der Zeit davon. Wenn sein Kernbrennstoff zur Neige geht, kommt es zu dieser kurzen, spektakulären Schlussphase eines sonnenähnlichen Sterns, in der er seine äußeren Hüllen abstößt – sein Kern wird ein kühler, verblassender Weißer Zwerg.

1995 nahm das Weltraumteleskop Hubble (HST) eine Bildserie planetarischer Nebel auf. Dabei entstand auch diese Aufnahme. Sie zeigt die zarten Ringe aus buntem leuchtendem Gas (Stickstoff: rot, Wasserstoff: grün, Sauerstoff: blau). Die Ringe bilden die Umrisse der dünnen Wände der Sanduhr.

Die beispiellos scharfen Hubble-Bilder zeigen überraschende Details des Auswurfprozesses im Nebel. Sie tragen dazu bei, die offenen Geheimnisse der komplexen Formen und Symmetrien planetarischer Nebel wie MyCn 18 zu lösen.

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Arp 142: Die Kolibri-Galaxie

Oben im Bild leuchten zwei gezackte blaue Sterne. Untn ist eine aufgezogene, stark verzerrte Galaxie mit vielen dunklen Fasern und Staubbahnen, darunter befindet sich eine strukturlos wirkende elliptische Galaxie. Der Hintergrund des Bildes ist dunkel und wirkt auf den ersten Blick sternenlos.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Bearbeitung und Bildrechte: Basudeb Chakrabarti

Was ist mit dieser Spiralgalaxie passiert? Vor ein paar hundert Millionen Jahren war NGC 2936, die obere der beiden großen Galaxien im unteren Bildteil, wahrscheinlich eine normale Spiralgalaxie, die sich drehte, Sterne bildete und ihrer Wege ging. Doch dann kam sie der massereichen elliptischen Galaxie NGC 2937 darunter zu nahe und zog eine Kurve.

NGC 2936 wird wegen ihrer kultigen Form manchmal Kolibrigalaxie genannt. Sie wurde nicht nur abgelenkt, sondern durch die enge gravitative Wechselwirkung auch verzerrt. Hinter Fasern aus dunklem interstellarem Staub bilden helle, blaue Sterne die Nase des Kolibris, während das Zentrum der Spirale wie ein Auge erscheint.

Das Galaxienpaar ist gemeinsam als Arp 142 bekannt. Manche erkennen darin auch einen Schweinswal oder Pinguin, der ein Ei schützt. Dieses überarbeitete Bild zeigt Arp 142 sehr detailreich. Es wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen.

Arp 142 ist etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Wasserschlange (Hydra). In etwa einer Milliarde Jahre verschmelzen die beiden Galaxien zu einer größeren Galaxie.

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Methan auf fernem Exoplaneten entdeckt

Links unten leuchtet ein kleiner roter Stern, in der Mitte ist eine kleinere Sichel eines Mondes, rechts füllt die beleuchtete Sichel eines Planeten das halbe Bild.

Illustrationscredit: Ahmad Jabakenji (ASU Libanon, Nordstern Weltraumkunst); Daten: NASA, ESA, CSA, JWST

Wo könnte es sonst noch Leben geben? Eine der großen offenen Fragen der Menschheit, nämlich die Suche nach Planeten, auf denen es vielleicht extrasolares Leben gibt, kam 2019 einen großen Schritt voran: In der Atmosphäre des fernen Exoplaneten K2-18b wurde eine beträchtliche Menge Wasserdampf entdeckt.

Der Planet und sein Elternstern K2-18 liegen etwa 124 Lichtjahre entfernt im Sternbild Löwe (Leo). Der Exoplanet ist deutlich größer und massereicher als unsere Erde, doch er kreist in der bewohnbaren Zone seines Heimatsterns. K2-18 ist zwar rötlicher als unsere Sonne, leuchtet aber am Himmel von K2-18b ähnlich hell wie die Sonne am Himmel der Erde.

Die Entdeckung von Wasser in der Atmosphäre im Jahr 2019 gelang mit Daten dreier Weltraumteleskope: Hubble, Spitzer und Kepler. Diese Teleskope zeichneten die Absorption der Farben von Wasserdampf auf, während sich der Planet vor seinem Stern vorbeibewegte.

2023 wurden bei weiteren Beobachtungen durch das Weltraumteleskop Webb im Infrarotlicht Hinweise auf weitere Moleküle entdeckt, die auf Leben hindeuten, zum Beispiel Methan.

Die Illustration zeigt rechts den Exoplaneten K2-18b, der von einem Mond (Mitte) umkreist wird. Beide umrunden zusammen den roten Zwergstern links unten.

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Der Galaxienhaufen Abell 370 und mehr

Das Bild ist voller Galaxien. Im Vordergrund befinden sich unverzerrte Galaxien, dazwischen sind schmale Bögen von weit dahinter liegenden, stark verzerrten Galaxien verteilt.

Bildcredit: NASA, ESA, Jennifer Lotz und das HFF-Team (STScI)

Dieser scharfe Schnappschuss des Weltraumteleskops Hubble zeigt den etwa 4 Milliarden Lichtjahre entfernten massereichen Galaxienhaufen Abell 370. Er wird scheinbar von zwei riesigen elliptischen Galaxien betont und ist von blassen Bögen durchzogen.

Die blasseren, überall verteilten bläulichen Bögen und der imposante Drachenbogen links unter der Mitte sind in Wirklichkeit Bilder von Galaxien, die weit hinter Abell 370 liegen. Ihr Licht, das sonst unentdeckt bleiben würde, legte die doppelte Entfernung zurück. Die gewaltige Gravitationsmasse des Haufens – überwiegend unsichtbare Dunkle Materie – vergrößert und verzerrt ihr Licht.

Der Effekt, der diesen spannenden Ausblick auf Galaxien im frühen Universum ermöglicht, ist als Gravitationslinseneffekt bekannt. Gravitationslinsen sind eine Folge der gekrümmten Raumzeit und wurden erstmals vor etwa 100 Jahren von Einstein vorhergesagt.

Abell 370 liegt weit hinter dem gezackten Vordergrundstern in der Milchstraße, der rechts unten im Sternbild Walfisch, dem Meeresungeheuer, leuchtet. Der Galaxienhaufen war der letzte von sechs, die beim Projekt Grenzgebiete abgebildet wurden.

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Fragmente des Kometen Schwassmann-Wachmann 3

Diagonal im Bild sind leuchtende Trümmer des Kometen Schwassmann-Wachmann 3, umgeben von einem Schweif der von links oben nach links unten verläuft.

Bildcredit: NASA, ESA, H. Weaver (JHU / APL), M. Mutchler und Z. Levay (STScI)

Der periodische Komet 73P/Schwassmann-Wachmann 3 ist mindestens zweimal zerbrochen. Dieser Komet ist ein kosmisches Soufflé aus Eis und Staub, das aus dem frühen Sonnensystem übrig blieb. Als er 1995 auf seiner Umlaufbahn näherkam, wurde erstmals beobachtet, wie er in mehrere große Stücke zerbrach. Bei seiner Passage 2006 zerfiel er in Dutzende Bruchstücke, die am Himmel über mehrere Grad reichten.

Da Kometen relativ zerbrechlich sind, sind wahrscheinlich die Belastungen durch Hitze, Gravitation und Ausgasen dafür verantwortlich, dass sie auf so spektakuläre Weise zerbrechen, wenn sie sich der heißen Sonne nähern.

Das Weltraumteleskop Hubble fotografierte 2006 diese scharfe Ansicht des kleinteiligen Fragments B, das eine Vielzahl kleiner Teile hinter sich herzieht. Jeder davon besitzt eine eigene Koma und einen Schweif. Das Bild umfasst in der Entfernung des Kometen mehr als 3000 Kilometer, dieser ist 32 Millionen Kilometer vom Planeten Erde entfernt.

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