Supernovakanone stößt den Pulsar J0002 aus

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Bildcredit: F. Schinzel et al. (NRAO, NSF), Canadian Galactic Plane Survey (DRAO), NASA (IRAS); Komposition: Jayanne English (U. Manitoba)

Beschreibung: Was kann einen Neutronenstern wie eine Kanonenkugel ausstoßen? Eine Supernova. Vor etwa 10.000 Jahren zerstörte die Supernova, die den nebelartigen Überrest CTB 1 erzeugte, einen massereichen Stern, doch zusätzlich schoss sie den neu entstandenen Kern eines Neutronensterns – einen Pulsar – in die Milchstraße hinaus.

Der Pulsar rotiert 8,7-mal pro Sekunde um seine Achse. Er wurde mithilfe der Software Einstein@Home entdeckt, die  Daten des Gammastrahlen-Weltraumteleskops Fermi der NASA durchsucht. Der Pulsar PSR J0002+6216 (kurz J0002) rast mit einer Geschwindigkeit von mehr als 1000 Kilometern pro Sekunde dahin. Er hat den Supernovaüberrest CTB 1 bereits verlassen und ist schnell genug, um aus unserer Galaxis hinauszukommen. Die hier abgebildete Spur des Pulsars entspringt – wie man sieht – links unter dem Supernovaüberrest.

Dieses Bild ist eine Kombination aus Radiobildern des VLA– und des DRAO-Radioobservatoriums sowie Daten, die mit dem Infrarotobservatorium IRAS der NASA gewonnen wurden. Es ist bekannt, dass Supernovae sich wie Geschütze und Pulsare wie Kanonenkugeln verhalten können – doch wir wissen nicht, wie Supernovae das anstellen.

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Die außergewöhnliche Spirale in LL Pegasi

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Bildcredit: ESA, Hubble, R. Sahai (JPL), NASA

Beschreibung: Wie entsteht diese seltsame Spirale? Niemand weiß es, doch sie geht wahrscheinlich mit einem Stern in einem Doppelsternsystem einher, der die Phase eines planetarischen Nebels erreicht, bei der seine äußere Atmosphäre abgestoßen wird. Die riesige Spirale misst etwa ein drittel Lichtjahr und ist mit ihren vier oder fünf vollständigen Windungen unglaublich regelmäßig.

Angesichts der Ausdehnungsrate des Spiralgases erscheint etwa alle 800 Jahre eine neue Schicht, was in etwa der Zeit entspricht, in der zwei Sterne einander umkreisen. Das Sternsystem, das sie erzeugt, ist als LL Pegasi bekannt, aber auch als AFGL 3068. Die ungewöhnliche Struktur selbst wurde als IRAS 23166+1655 katalogisiert.

Dieses Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble in nahem Infrarotlicht fotografiert. Warum die Spirale leuchtet, ist ein weiteres Rätsel, am wahrscheinlichsten ist, dass sie das Licht naher Sterne reflektiert.

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IRAS 20324: Verdampfender Protostern

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScI/AURA) und IPHAS

Beschreibung: Wird sich diese raupenförmige interstellare Wolke eines Tages in einen schmetterlingsförmigen Nebel verwandeln? Das weiß niemand. Sicher ist, dass das Innere von IRAS 20324+4057 schrumpft und einen neuen Stern bildet. Außen weht jedoch ein energiereicher Wind, und energiereiches Licht entfernt einen Großteil des Gases und Staubs, die zur Entstehung des Sterns beitragen hätten können. Daher weiß niemand, welche Masse der entstehende Stern haben wird, weshalb niemand das Schicksal dieses Sterns kennt. Wenn Winde und Licht einen Protostern zurechtschnitzen, der etwa die Masse der Sonne besitzt, könnte sich die äußere Atmosphäre dieses neuen Sterns eines Tages zu einem planetarischen Nebel ausdehnen, vielleicht sogar zu einem, der wie ein Schmetterling aussieht. Wenn jedoch der stellare Kokon genug Masse behält, entsteht ein massereicher Stern, der schlussendlich als Supernova explodiert. Der erodierende protostellare Nebel IRAS 20324+4057 umfasst etwa ein Lichtjahr und liegt etwa 4500 Lichtjahre entfernt in Richtung des Sternbildes Schwan (Cygnus). Das oben gezeigte Bild von IRAS 20324+4057 wurde 2006 mit dem Weltraumteleskop Hubble fotografiert, aber erst letzte Woche veröffentlicht. Der Kampf zwischen Gravitation und Licht wird wahrscheinlich länger als 100.000 Jahre dauern, doch kluge Beobachtungen und Berechnungen könnten schon früher vielsagende Hinweise liefern.

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Die außergewönhnliche Spirale von LL Pegasi

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Credit: ESA, Hubble, R. Sahai (JPL), NASA

Beschreibung: Was erzeugte die seltsame Spiralstruktur links? Das weiß niemand, wenngleich sie wahrscheinlich mit einem Stern in einem Doppelsternsystem in Bezug steht, der in die Phase eines planetarischen Nebels eintritt, bei der seine äußere Atmosphäre abgestoßen wird. Die riesige Spirale umfasst etwa ein Drittel eines Lichtjahres und besitzt bei immerhin vier oder fünf vollständigen Umdrehungen eine Regelmäßigkeit, die ihresgleichen sucht. Betrachtet man die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Spiralgases, so tritt etwa alle 800 Jahre eine neue Schicht auf, was der Zeit, in der die beiden Sterne umeinander rotieren, etnspricht. Das Sternsystem, das sie erzeugte, ist meist als LL Pegasi bekannt, aber auch als AFGL 3068. Die ungewöhnliche Struktur selbst wurde als IRAS 23166+1655 katalogisiert. Das obige Bild wurde vom Weltraumteleskop Hubble im nahen Infrarotlicht aufgenommen. Warum die Spirale leuchtet, bleibt ein Rätsel, wobei die Beleuchtung wahrscheinlich reflektiertes Licht eines nahe gelegenen Sterns ist.

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IRAS 05437+2502: Hubble zeigt rätselhafte Sternwolke

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Credit: ESA, Hubble, R. Sahai (JPL), NASA

Beschreibung: Was beleuchtet den Nebel IRAS 05437+2502? Niemand weiß es genau. Besonders rätselhaft ist das helle, auf den Kopf gestellte V, das den oberen Rand des schwebenden Berges dieser interstellaren Wolke bildet und nahe der Bildmitte zu sehen ist. Dieser geisterhafte Nebel enthält eine kleine Sternbildungsregion, die mit dunklem Staub gefüllt ist und erstmals 1983 auf Infrarotbildern des Satelliten IRAS bemerkt wurde. Auch das oben gezeigte Bild des Weltraumteleskops Hubble, das kürzlich veröffentlicht wurde, hat keine klar erkennbare Ursache für den hellen, scharfen Bogen entdeckt, wenngleich es viele neue Details zeigt. Einer Hypothese zufolge entstand der leuchtende Bogen durch einen massereichen Stern, der auf irgendeine Weise eine hohe Geschwindigkeit erreichte und den Nebel inzwischen verlassen hat. Der kleine, blasse IRAS 05437+2502 umfasst nur 1/18tel des Vollmondes im Sternbild Stier (Taurus).

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Die nahe Milchstraße in kaltem Staub

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Credit: ESA, Planck HFI-Arbeitsgemeinschaft, IRAS

Beschreibung: Was formt die bemerkenswerten Staubteppiche in unserer näheren Umgebung in der Milchstraße? Niemand weiß das genau. Die komplexen Strukturen, die oben zu sehen sind, wurden kürzlich in einer großen Region des Himmels, die vom Satelliten Planck der Europäischen Weltraumagentur ESA im fernen Infrarotlicht abgebildet wurde, mit neuen Details aufgelöst. Dieses Bild ist ist ein Komposit aus drei Infrarotfarben, die digital zusammengefügt wurden: zwei wurden mit hoher Auflösung von Planck aufgenommen, während das dritte ein älteres Bild des Satelliten IRAS ist, der inzwischen außer Betrieb ist. In diesen Farben wird der Himmel vom zarten Leuchten sehr kalten Gases in einem Umkreis von nur 500 Lichtjahren um die Erde dominiert. Im obigen Bild entspricht Rot Temperaturen von nur 10 Kelvin über dem absoluten Nullpunkt, während Weiß wärmerem Gas mit 40 Kelvin entspricht. Das rosarote Band über dem unteren Bildteil ist warmes Gas, das auf die galaktische Ebene begrenzt ist. Die hellen Regionen enthalten typischerweise dichte Molekülwolken, die langsam kollabieren, um Sterne zu bilden, während die dunkleren Regionen meist als Infrarot-Cirrus bezeichnetes diffuses interstellares Gas und Staub sind. Warum diese Regionen sowohl auf großen als auch kleinen Skalen komplexe fasrige Formen aufweisen, wird weiterhin erforscht. Künftige Studien zu Herkunft und Entwicklung des Staubs könnten helfen sowohl der jüngsten Geschichte unserer Galaxis zu verstehen, als auch wie es zur Geburt von Planetensystemen wie unserem Sonnensystem kommt.

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