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Supernova-Kanone stößt Pulsar J0002 aus

Die Illustration zeigt einen Supernova-Überrest mit einer Linie, die sich nach rechts unten erstreckt und die Spur eines Neutronensterns darstellt.

Bildcredit: F. Schinzel et al. (NRAO, NSF), Kanadische Vermessung der galaktischen Ebene (DRAO), NASA (IRAS); Komposition: Jayanne English (U. Manitoba)

Was kann einen Neutronenstern wie eine Kanonenkugel hinausschießen? Eine Supernova. Vor etwa 10.000 Jahren zerstörte die Supernova, die den nebeligen Überrest CTB 1 erzeugte, nicht nur einen massereichen Stern, sondern schleuderte außerdem den neu entstandenen Neutronensternkern – einen Pulsar – in die Milchstraße hinaus.

Der Pulsar rotiert 8,7 Mal pro Sekunde. Er wurde mithilfe der zum Download angebotenen Software Einstein@Home entdeckt. Diese Software durchsucht die Daten des Gammastrahlenobservatoriums Fermi der NASA im Weltraum.

Der Pulsar PSR J0002+6216 (kurz J0002) rast mit mehr als 1000 km pro Sekunde durchs All. Er hat den Supernovaüberrest CTB 1 bereits hinter sich und ist sogar schnell genug, um die Galaxis zu verlassen. Auf diesem Bild ist die Spur des Pulsars gut erkennbar, sie führt vom Supernovaüberrest nach links unten.

Das Bild ist eine Kombination aus Radiobildern der Radioobservatorien VLA und DRAO sowie Archivdaten des Infrarot-Weltraumobservatoriums IRAS der NASA. Wir wissen, dass Supernovae wie Kanonen agieren können, und auch, dass sich Pulsare wie Kanonenkugeln verhalten können – doch wir wissen nicht, wie Supernovae das zustande bringen.

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Die ungewöhnliche Spirale bei LL Pegasi

LL Pegasi, auch AFGL 3068 oder IRAS 23166+1655, bildet eine rätselhafte Spiralstruktur.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Bearbeitung und Bildrechte: Jonathan Lodge

Beschreibung: Wie entstand die seltsame Spiralstruktur links oben? Das ist nicht bekannt, doch wahrscheinlich stammt sie von einem Stern in einem Doppelsternsystem, der die Phase eines planetarischen Nebels erreicht, in der die äußere Atmosphäre abstoßen wird.

Die riesige Spirale misst etwa ein Drittel eines Lichtjahres und besitzt vier oder fünf beispiellos regelmäßige vollständige Windungen. Angesichts der Expansionsrate des Spiralgases entsteht etwa alle 800 Jahre eine neue Schicht, das entspricht in etwa der Zeit, in der die beiden Sterne einander einmal umkreisen.

Das Sternsystem, wo die Spirale entstand, ist als LL Pegasi bekannt, aber auch als AFGL 3068 oder IRAS 23166+1655. Dieses Bild wurde vom Weltraumteleskop Hubble in nahem Infrarotlicht aufgenommen. Warum die Spirale leuchtet, ist ebenfalls rätselhaft, die führende Hypothese lautet, dass sie vom Licht eines nahen Sterns beleuchtet wird.

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Supernovakanone stößt den Pulsar J0002 aus

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

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

Im Bild leuchtet rechts ein heller, weißer Stern mit bunten Strahlen, rechts daneben ist eine zarte, sehr regelmäßig geformte Spirale um ein dunkles Inneres. Im Bild sind einige sehr ferne Galaxien verteilt.

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

Beschreibung: Wie entstand die seltsame Spiralstruktur links? Das weiß niemand, aber wahrscheinlich gibt es einen Bezug zu einem Stern in einem Doppelsternsystem, für den die Phase eines planetarischen Nebels beginnt. Dabei stößt er seine äußere Atmosphäre ab.

Die riesige Spirale misst etwa ein Drittel eines Lichtjahres. Sie zeigt immerhin vier oder fünf vollständigen Umdrehungen mit einer beispiellosen Regelmäßigkeit. Gemessen an der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Spiralgases kommt etwa alle 800 Jahre eine neue Schicht dazu. Das ist der Zeitraum, in dem die beiden Sterne umeinander rotieren. Das Sternsystem, das sie Spirale erzeugte, ist als LL Pegasi bekannt, aber auch als AFGL 3068.

Die ungewöhnliche Struktur wurde als IRAS 23166+1655 katalogisiert. Das Bild entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble im nahen Infrarotlicht. Warum die Spirale leuchtet, bleibt ein Rätsel, wobei die Beleuchtung wahrscheinlich das reflektierte Licht eines nahe gelegenen Sterns ist.

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IRAS 05437+2502: Hubble zeigt rätselhafte Sternwolke

Zwischen Sternen mit Zacken verlaufen zarte weiße Nebel, die an einen Berg erinnern.

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. Es ist nahe der Bildmitte zu sehen.

Der geisterhafte Nebel enthält eine kleine Sternbildungsregion voll mit dunklem Staub. Sie wurde erstmals 1983 auf Infrarotbildern des Satelliten IRAS bemerkt. Auch dieses Bild des Weltraumteleskops Hubble, das kürzlich veröffentlicht wurde, zeigt keine klar erkennbare Ursache für den hellen, scharfen Bogen, dafür aber viele neue Details.

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 ist nur 1/18tel des Vollmondes im Sternbild Stier (Taurus).

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Die nahe Milchstraße in kaltem Staub

Das Bild ist voller stark strukturierter oranger, gelber und ruter Nebel, oben ist im Hintergrund der schwrze Weltraum, unten verläuft waagrecht ein rosarotes helles Nebelband.

Credit: ESA, Planck HFI-Arbeitsgemeinschaft, IRAS

Beschreibung: Was bildet die interessanten Staubtapeten in unserer näheren Umgebung in der Milchstraße? Niemand weiß das genau. Die oben gezeigten komplexen Strukturen 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 ein Komposit aus drei Infrarotfarben, die digital zusammengefügt wurden: zwei wurden mit hoher Auflösung von Planck aufgenommen, das dritte ist ein älteres Bild des Satelliten IRAS ist, der inzwischen außer Betrieb ging. In einem Umkreis von nur 500 Lichtjahren um die Erde wird der Himmel in diesen Spektralfarben vom zarten Leuchten sehr kalten Gases geprägt. Rot entspricht hier Temperaturen von nur 10 Kelvin über dem absoluten Nullpunkt, Weiß zeigt wärmeres Gas mit 40 Kelvin. Das rosarote Band über dem unteren Bildteil ist warmes Gas in der galaktischen Ebene. Die hellen Regionen enthalten typischerweise dichte Molekülwolken, die langsam kollabieren, um Sterne zu bilden, während die dunkleren Regionen meist diffuses interstellares Gas und Staub zeigen, die als Infrarot-Cirren bezeichnet werden.

Warum diese Regionen sowohl auf großen als auch kleinen Skalen komplexe fasrige Strukturen aufweisen, wird weiterhin erforscht. Künftige Studien zu Herkunft und Entwicklung des Staubs könnten helfen, sowohl die jüngste Geschichte unserer Galaxis als auch die Entstehung von Planetensystemen wie unserem Sonnensystem zu verstehen.

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