Infraroter Orion von WISE

Dieses Bild des Orionnebels wirkt fremdartig, weil es in Infrarot aufgenommen wurde. Der Nebel wirkt stark gefasert, die markanten Staubwolken wurden hellbraun gefärbt und leuchten im Inneren rot.

Bildcredit: WISE, IRSA, NASA; Berarbeitung und Bildrechte: Francesco Antonucci

Der große Orionnebel ist ein faszinierender Ort. Mit bloßem Auge ist er ein kleiner, verschwommener Fleck im Sternbild Orion. Das Mosaik in Falschfarben entstand aus vier Einzelbildern. Sie wurden vom Observatorium WISE im Erdorbit in verschiedenen Wellenlängen von Infrarot aufgenommen. Es zeigt den Orionnebel als hektische Umgebung mit neu entstandenen Sternen, heißem Gas und dunklem Staub.

Die Energie in einem großen Teil des Orionnebels (M42) stammt von den Sternen des Trapez-Haufens. Sie liegen mitten in diesem Weitwinkelbild. Die hellen Sterne sind hier in ein orangefarbenes Leuchten gehüllt. Es ist ihr eigenes Sternenlicht, das von komplexen Staubfasern reflektiert wird. Die Staubfasern bedecken einen Großteil der Region.

Zum aktuellen Wolkenkomplex im Orionnebel gehört auch der Pferdekopfnebel. Er löst sich in den nächsten 100.000 Jahren langsam auf.

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Der galaktische Kern in Infrarot

Das Bild ist rötlich und voller Nebel und Sterne. Es zeigt die dichte Umgebung im Zentrum der Galaxis in Infrarot-Wellenlängen.

Bildcredit: Hubble: NASA, ESA und D. Q. Wang (U. Mass, Amherst); Spitzer: NASA, JPL und S. Stolovy (SSC/Caltech)

Was geschieht im Zentrum der Galaxis? Um das herauszufinden, vermaßen die Weltraumteleskope Hubble und Spitzer gemeinsam die Region und bildeten sie beispiellos detailreich in Infrarotlicht ab. Infrarotlicht ist bestens geeignet, um das Zentrum der Milchstraße zu erforschen, weil es nicht so stark von Staub gefiltert wird wie sichtbares Licht.

Das Bild entstand aus mehr als 2000 Aufnahmen, die 2008 mit dem Instrument NICMOS fotografiert wurden. NICMOS befindet sich an Bord des Weltraumteleskops Hubble. Das Bild misst 300 mal 115 Lichtjahre. Die Auflösung ist so hoch, dass Strukturen erkennbar sind, die nur 20-mal so groß sind wie unser Sonnensystem.

Das Bild zeigt Wolken aus leuchtendem Gas und dunklem Staub sowie drei große Sternhaufen. Magnetfelder kanalisieren links oben beim Arches-Sternhaufen das Plasma. Links unten schälen energiereiche Sternenwinde Säulen beim Quintuplet-Sternhaufen heraus. Rechts unten ist der massereiche Sternhaufen, der Sagittarius A* (Sgr A*) umgibt.

Warum mehrere helle, massereiche Sterne im Zentrum anscheinend nicht zu diesen Sternhaufen gehören, ist nicht bekannt.

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W5: Säulen der Sternbildung

Die Region im Bild ist W5 oder der Seelenebel im Sternbild Cassiopeia. In der Mitte ist ein rot leuchtendes Herz, umgeben von beige-braunen Nebelfetzen. Sterne in der Höhle komprimierten wahrscheinlich das Gas im Nebel nach außen hin und lösten so neue Sternbildung aus. In den äußeren Nebelfetzen sind viele Säulen, in denen vielleicht gerade Sterne entstehen.

Bildcredit: WISE, IRSA, NASA; Bearbeitung und Bildrechte: Francesco Antonucci

Wie entstehen Sterne? Der NASA-Satellit Wide Field Infrared Survey Explorer (WISE) nahm Bilder der Sternbildungsregion W5 in Infrarot auf. Diese liefern klare Hinweise, dass massereiche Sterne mitten in leeren Höhlen älter sind als die Sterne am Rand. Wahrscheinliche lösen die älteren mittigen Sterne die Entstehung der jüngeren Sterne am Rand aus.

Die Sternbildung beginnt, wenn heißes Gas ausfließt und dabei kühleres Gas zu Knoten verdichtet. Diese Knoten werden bald dicht genug, dass sie durch Gravitation zu Sternen kollabieren. Das Infrarotbild wurde wissenschaftlich gefärbt. Nach der Erosion durch das heiße, ausfließende Gas bleiben Säulen zurück. Diese Säulen liefern weitere visuelle Hinweise.

W5 ist auch als IC 1848 bekannt. Der Nebel bildet zusammen mit IC 1805 eine komplexe Sternbildungsregion. Sie wird oft Herz- und Seele-Nebel genannt. Dieser Ausschnitt von W5 ist etwa 2000 Lichtjahre breit. Er enthält viele Sternbildungssäulen. W5 liegt etwa 6500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Kassiopeia.

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Andromeda in infrarotem und sichtbarem Licht

Die Andromedagalaxie im Bild hat ein ungewöhnliches Aussehen. Ihre markanten Staubbahnen wurden in Infrarotlicht aufgenommen. Diese Bilder wurden orange gefärbt und mit einem Bild in sichtbarem Licht kombiniert.

Bildcredit: Subaru-Teleskop (NAOJ), Weltraumteleskop Hubble; Mayall-4M-Teleskop (KPNO, NOAO), Digitized Sky Survey, Weltraumteleskop Spitzer; Bearbeitung und Bildrechte: Robert Gendler

Das künstlich gefärbte Kompositbild entstand aus Archiv-Bilddaten in sichtbarem und infrarotem Licht. Es zeigt die massereiche Andromedagalaxie M31. Die Spiralgalaxie ist etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Andromeda ist etwa doppelt so breit wie unsere Milchstraße. Sie ist die größte Galaxie in unserer Nähe.

In den ausgedehnten Spiralarmen von M31 liegt eine Population heller junger blauer Sterne. Sie ist vom verräterischen rötlichen Leuchten von Gebieten gesäumt, in denen Sterne entstehen. Man sieht sie auf den hier verwendeten Bilddaten im sichtbaren Licht. Sie wurden im Weltraum und am Boden aufgenommen.

Die Infrarotdaten des Weltraumteleskops Spitzer wurden in die detailreichen Rot- und Grünkanäle des Kompositbildes gemischt. Sie betonen die klumpigen Staubbahnen, die von jungen Sternen gewärmt werden. Die Staubbahnen winden sich nach innen immer enger zum Kern der Galaxie. Der warme Staub ist in Wellenlängen des sichtbaren Lichts unsichtbar. Er wurde hier orange gefärbt.

Im Bild sind auch die beiden kleinen Begleitgalaxien M110 (unten) und M32 (oben) dargestellt.

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Sterne und Staubsäulen in NGC 7822 von WISE

Rechts über der Bildmitte ist ein hell leuchtender Nebel. In großem Abstand verläuft am linken Bildrand bogenförmig eine Nebelfront. Im Bild sind helle junge Sterne, welche die Nebel anregen und erodieren.

Bildcredit: WISE, IRSA, NASA; Bearbeitung und Bildrechte: Francesco Antonucci

Heiße, junge Sterne und kosmische Säulen aus Gas und Staub drängen sich in NGC 7822. Die leuchtende Sternbildungsregion liegt am Rand einer gewaltigen Molekülwolke im nördlichen Sternbild Kepheus. Sie ist etwa 3000 Lichtjahre entfernt. Helle Ränder und komplexe Staubskulpturen prägen das Nebelinnere.

Der NASA-Satellit Wide Field Infrared Survey Explorer (WISE) nahm die detailreiche Himmelslandschaft im Infrarotlicht auf. Die Atome im Gas des Haufens leuchten, weil sie von der energiereichen Strahlung heißer Sterne angeregt werden. Die mächtigen Sternenwinde und ihr Licht formen und erodieren die dichten Säulen.

Im Inneren der Säulen könnten noch immer Sterne entstehen, wenn die Säulen durch Gravitation kollabieren. Sie werden jedoch abgetragen. So verlieren die entstehenden Sterne den Nachschub an Sternenstaub.

In der geschätzten Entfernung von NGC 7822 ist dieses Feld etwa 40 Lichtjahre breit.

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Sternbildung im Kaulquappennebel

Der Nebel im Bild erinnert an eine zu uns geöffnete Höhlung. In der Mitte sind zwei hell leuchtende Staubwülste, es sind die Kaulquappen IC 410. Der Emissionsnebel ist in den Sternhaufen NGC 1893 eingebettet.

Bildcredit: WISE, IRSA, NASA; Bearbeitung und Bildrechte: Francesco Antonucci

Der Kaulquappennebel IC 410 mit seiner staubhaltigen Emission liegt im nördlichen Sternbild Fuhrmann. Er ist etwa 12.000 Lichtjahre entfernt. Die Wolke aus leuchtendem Gas ist mehr als 100 Lichtjahre groß. Er wird von Sternwinden und der Strahlung des eingebetteten offenen Sternhaufens NGC 1893 geformt.

Die hellen Sterne im Haufen sind vor zirka 4 Millionen Jahren in der interstellaren Wolke entstanden. Sie sind überall im verteilt. Mitten im Bild ranken sich zwei markante, relativ dichte Materieströme, die an Kaulquappen erinnern. Die kosmischen Kaulquappen in IC 410 sind etwa 10 Lichtjahre lang. Möglicherweise entstehen darin neue Sterne. Dieses Bild wurde vom Satelliten Wide Field Imager Survey Explorer (WISE) der NASA im Infrarotlicht abgebildet.

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Die doppelte Staubscheibe von HD 95086

Eine Staubscheibe ist innen ein riesiges dunkelgrünes Loch. In der Mitte ist ein heller Stern von Staub umgeben, außen herum kreisen Planeten mit gewaltigen Ringsystemen.

Illustrationscredit: Weltraumteleskop Spitzer, JPL, NASA

Wie sehen andere Sternsysteme aus? Um das herauszufinden, führen Forschende detaillierte Beobachtungen naher Sterne im Infrarotlicht durch. So sieht man, welche Sterne Staubscheiben haben, die Planeten bilden könnten.

Beobachtungen mit dem NASA-Weltraumteleskop Spitzer und dem Weltraumteleskop Herschel der ESA zeigten, dass das Planetensystem HD 95086 zwei Staubscheiben besitzt. Eine heiße Staubscheibe verläuft nahe am Heimatstern. Weiter draußen gibt es eine kühlere.

Diese Illustration zeigt, wie das System aussehen könnte. Hypothetische Planeten mit großen Ringen kreisen zwischen den Scheiben. Die Planeten haben vielleicht die große Lücke zwischen den Scheiben erzeugt, indem sie mit ihrer Gravitation Staub absorbierten und ablenkten.

HD 95086 ist ein blauer Stern mit etwa 60 Prozent mehr Masse, als unsere Sonne besitzt. Er ist zirka 300 Lichtjahre von der Erde entfernt. Man sieht ihn mit einem Fernglas im Sternbild Schiffskiel. Die Untersuchung des Systems um HD 95086 hilft vielleicht, die Entstehung und Entwicklung unseres Sonnensystems und der Erde besser zu verstehen.

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Supernovaüberrest Puppis A

Die faserartige bunte Wolke im Bild zeigt den Supernovaüberrest Puppis A im Sternbild Achterdeck des Schiffes. Die expandierende Wolke wurde in Röntgen- und Infrarotlicht aufgenommen und farbcodiert abgebildet.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/IAFE/ G. Dubner et al., ESA/XMM-Newton; Infrarot: NASA/ESA/JPL-Caltech/GSFC/ R. Arendt et al.

Der Supernovaüberrest Puppis A entstand durch die Explosion eines massereichen Sterns. Er breitet sich ins interstellare Medium aus. Seine Entfernung beträgt etwa 7000 Lichtjahre. In dieser Distanz ist die Sondierung in Falschfarben der komplexen Expansion etwa 180 Lichtjahre groß.

Das Bild basiert auf den vollständigsten Daten, die bislang in Röntgen- und Infrarotlicht erhoben wurden. Die Röntgendaten stammen von Chandra und XMM/Newton, die Infrarot-Daten vom Weltraumteleskop Spitzer.

Das faserartige Röntgenlicht ist in Blau abgebildet. Es stammt von Gas, das durch die Stoßwelle der Supernova aufgeheizt wurde. Das rot und grün dargestellte Infrarotlicht stammt von warmem Staub. Die hellen Pastelltöne zeigen Regionen, wo sich komprimiertes Gas und aufgewärmter Staub mischen.

Die Supernova wurde durch einen Kollaps im massereichen Sterneninneren ausgelöst. Ihr Licht erreichte die Erde vor etwa 3700 Jahren. Der Supernovaüberrest Puppis A ist weiterhin eine starke Quelle am Röntgenhimmel.

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