Die Staubwolken des Pacman-Nebels

Das Bild zeigt den Pacman-Nebel IC 1590 im Sternbild Kassiopeia

Bildcredit und Bildrechte: Douglas J. Struble (Future World Media)

Sterne schaffen riesige, komplexe Staubskulpturen aus den dichten, dunklen Molekülwolken, in denen sie entstanden sind. Die Werkzeuge, mit denen sie ihre detailreichen Arbeiten schaffen, sind energiereiches Licht und schnelle Sternwinde. Die Hitze, die sie erzeugen, verdampft den dunklen molekularen Staub, das führt dazu, dass der Wasserstoff in der Umgebung zerstreut wird und rot leuchtet.

Dieses Bild zeigt den neuen offenen Sternhaufen IC 1590. Er steht kurz vor der Fertigstellung um die komplexen interstellaren Staubstrukturen im Emissionsnebel NGC 281. Wegen seiner allgemeinen Form wird er als Pacman-Nebel bezeichnet. Die Staubwolke links oben wird als Bok-Globule bezeichnet, da sie vielleicht durch Gravitation kollabiert und einen Stern bildet – oder mehrere Sterne.

Der Pacman-Nebel ist etwa 10.000 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Kassiopeia.

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Nordlichter über Nova Scotia

Polarlichter über dem Martinique Beach Provincial Park in Kanada.

Bildcredit und Bildrechte: Jason Dain

Beschreibung: Dieses fast unwirkliche Nordlicht wurde in den frühen Morgenstunden des 31. März bei klarem Himmel auf dem 44. nördlichen Breitengrad des Planeten Erde fotografiert.

Die fünf Sekunden belichtete Szene zeigt den Blick vom Martinique Beach Provincial Park in Nova Scotia (Kanada) nach Norden. Die Sterne des W-förmigen Sternbildes Kassiopeia leuchten hoch über dem Horizont durch den roten Farbschleier des hoch gelegenen Polarlichts.

Die Polarlichtaktivität wurde erwartet, nachdem Sonnenbeobachtungssonden zuvor Hinweise auf stürmisches Weltraumwetter geliefert hatten. Der vorhergesagte geomagnetische Sturm wurde ausgelöst, als die produktive aktive Sonnenregion 2975 einen koronalen Massenauswurf ausschleuderte, der die Magnetosphäre unseres Planeten traf.

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Der Blasennebel von Hubble

Das Weltraumteleskop Hubble zeigt NGC 7635, den Blasennebel im Sternbild Kassiopeia.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung und Bildrechte: Mehmet Hakan Özsaraç

Beschreibung: Massereiche Sterne können Blasen entstehen lassen. Dieses Bild zeigt die vielleicht berühmteste aller Sternblasen, NGC 7635, der auch als Blasennebel bekannt ist. Die 7 Lichtjahre große Blase sieht zwar zart aus, bietet aber Hinweise, dass gewaltige Prozesse im Gange sind.

Links über der Blasenmitte leuchtet ein heißer O-Stern, der Hunderttausende Mal leuchtstärker und etwa 45 Mal massereicher ist als die Sonne. Ein heftiger Sternwind und die intensive Strahlung dieses Sterns schleuderten leuchtendes Gas gegen das dichtere Material in einer umgebenden Molekülwolke.

Der faszinierende Blasennebel und der damit verbundene Wolkenkomplex liegen etwa 7100 Lichtjahre entfernt im prahlerischen Sternbild Kassiopeia. Diese scharfe, reizende Ansicht der kosmischen Blase ist ein neu bearbeitetes Komposit aus früheren Bilddaten des Weltraumteleskops Hubble.

Geburtstagsüberraschung: Welches Bild war an deinem Geburtstag auf APOD? (ab 1995, deutsch ab 2007)
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Im Herzen des Herznebels

Der Herznebel IC 1805 und der offene Sternhaufen Melotte 15 im Sternbild Kassiopeia.

Bildcredit und Bildrechte: Adam Jensen

Beschreibung: Was regt den Herznebel an? Der große Emissionsnebel mit der Bezeichnung IC 1805 sieht als Ganzes wie ein menschliches Herz aus. Seine Form passt perfekt zum Valentinstag. Dieses Herz leuchtet hell in rotem Licht, das von seinem häufigsten Element abgestrahlt wird: angeregtem Wasserstoff.

Das rote Leuchten und die größere Form entstanden durch eine kleine Sternengruppe in der Nähe des Nebelzentrums. Mitten im Herznebel befinden sich die jungen Sterne des offenen Sternhaufens Melotte 15, die mit ihrem energiereichen Licht und ihren Winden mehrere malerische Staubsäulen abtragen. Der offene Sternhaufen enthält einige helle Sterne mit fast 50 Sonnenmassen, viele lichtschwache Sterne mit nur dem Bruchteil einer Sonnenmasse und einen abwesenden Mikroquasar, der vor Millionen Jahren hinausgestoßen wurde.

Der Herznebel liegt etwa 7500 Lichtjahre entfernt im Sternbild der mythologischen Königin von Aithiopia (Kassiopeia).

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NGC 281: Sternlos mit Sternen

NGC 281 im Sternbild Kassiopeia ist ungefähr 80 Lichtjahre groß und wird auch Pacman-Nebel genannt.

Bildcredit und Bildrechte: Wido OerlemansRöntgen: Chandra, Infrarot: Spitzer

Beschreibung: Aus diesem Schmalband-Bild von NGC 281, einer etwa 10.000 Lichtjahre entfernten Sternbildungsregion im Sternbild Kassiopeia, wurden im sichtbaren Licht alle Sterne entfernt. In das sternenlose Bild wurden dann die Sterne digital wieder eingefügt. Doch anstelle der Bilddaten in sichtbarem Licht wurden die Sterne mit Röntgendaten des Chandra-Röntgenobservatoriums (in Violett) sowie mit Infrarotdaten des Weltraumteleskops Spitzer (in Rot) hinzugefügt.

Die aus mehreren Wellenlängen kombinierte Ansicht zeigt eine Vielzahl an Sternen in dem eingebetteten Sternhaufen IC 1590 der Region. Auf Bildern in sichtbarem Licht sind die jungen Sterne meist durch das Gas und den Staub der Entstehungswolken verdeckt. NGC 281 ist ungefähr 80 Lichtjahre groß. Wegen seines Aussehens in sichtbarem Licht ist er auch als Pacman-Nebel bekannt.

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Die Galaxie zwischen zwei Freunden

Nachthimmel über dem Plateau d'Emparis in den französischen Alpen mit Andromedagalaxie und Dreiecksgalaxie.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Lefranc

Beschreibung: In einer Augustnacht genossen zwei Freunde nach einer Tageswanderung auf dem Plateau d’Emparis in den französischen Alpen diese Aussicht. In 2400 Metern Höhe war der Himmel klar. Das Licht des untergehenden Mondes beleuchtet auf diesem einfachen senkrechten Panorama den Vordergrund.

Am linken Rand des Panoramas leuchten die Sterne von Kassiopeia und Perseus in der Ebene unserer Milchstraße. Die Andromedagalaxie ist die markante blasse Wolke in der Nacht mit hellerem Kern direkt über den beiden Freunden. Die etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernte Andromeda ist die nächste große Spiralgalaxie hinter den Sternen der Milchstraße.

Der schwächere, unscharfe Fleck am Himmel genau zwischen den beiden ist M33, auch bekannt als Dreiecksgalaxie, was die extragalaktische Perspektive des Abends noch verstärkt. Die etwa 3 Millionen Lichtjahre entfernte Dreiecksgalaxie ist nach Andromeda und der Milchstraße die drittgrößte Galaxie der Lokalen Gruppe.

In dieser Nacht waren die beiden Freunde etwa drei Lichtnanosekunden voneinander entfernt.

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Die Blase und der Sternhaufen

Der Blasennebel und der Sternhaufen M52 im Sternbild Kassiopeia bilden ein ungleiches Paar.

Bildcredit und Bildrechte: Lorand Fenyes

Beschreibung: Für das Auge bildet diese kosmische Komposition ein schönes Gleichgewicht zwischen dem Blasennebel rechts und dem offenen Sternhaufen M52. Doch in anderen Maßstäben wäre das Paar unausgewogen.

Der Blasennebel ist auch als NGC 7635 bekannt und etwa 10 Lichtjahre groß. Er ist in einen Komplex aus interstellarem Staub und Gas eingebettet und wird von den Winden eines einzelnen massereichen O-Sterns aufgebläht. Auf der anderen Seite ist M52 ein reichhaltiger offener Haufen mit rund tausend Sternen. Der Haufen ist ungefähr 25 Lichtjahre groß.

Das Paar findet ihr an den nördlichen Grenzen des Sternbildes Kassiopeia. Die Entfernung des Blasennebels und des damit verbundene Wolkenkomplexes beträgt etwa 11.000 Lichtjahre, während der Sternhaufen M52 fast 5000 Lichtjahre entfernt ist. Das weite Teleskopsichtfeld umfasst am Himmel ungefähr 1,5 Grad, das entspricht dem dreifachen scheinbaren Durchmesser des Vollmondes.

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Eine helle Nova in Kassiopeia

Die Nova Nova Cas 2021 oder V1405 Cas im Sternbild Kassiopeia in der Nähe des Blasennebels war mit bloßem Auge sichtbar.

Bildcredit und Bildrechte: Chuck Ayoub

Beschreibung: Was ist dieser neue Lichtfleck im Sternbild Kassiopeia? Eine Nova. Zwar treten Novae regelmäßig im ganzen Universum auf. Doch diese Nova, die als Nova Cas 2021 oder V1405 Cas bekannt ist, wurde letzten Monat am Himmel der Erde so ungewöhnlich hell, dass sie mit bloßem Auge sichtbar war.

Nova Cas 2021 blieb etwa eine Woche lang sehr hell, verblasste dann, wird aber nun wieder etwas heller. Sie ist jetzt noch mit Fernglas sichtbar. Die Nova leuchtet unweit des Blasennebels im Sternbild Kassiopeia, im Bild ist sie mit einem Pfeil markiert.

Eine Nova wird typischerweise durch eine thermonukleare Explosion auf der Oberfläche eines Weißen Zwergs verursacht, der die Materie eines Doppelstern-Begleiters aufnimmt, wobei die Details dieses Ausbruchs noch nicht bekannt sind. Novae zerstören den zugrundeliegenden Stern nicht, und manchmal treten sie wiederholt auf.

Das Bildmaterial für dieses Bild wurde im Laufe von 14 Stunden in Detroit in Michigan (USA) aufgenommen. Sowohl professionelle als auch Amateur-Astronom*innen beobachten Nova Cas 2021 weiterhin und stellen Vermutungen zu den Details ihrer Ursache an.

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Die Wiederverwertung von Cassiopeia A

Der Supernovaüberrest Cassiopeia A ist 11.000 Lichtjahre entfernt, sein Licht war erstmals vor etwa 350 Jahren zu sehen.

Bildcredit: Röntgen – NASA, CXC, SAO; Optisch – NASA, STScI

Beschreibung: Massereiche Sterne in unserer Milchstraße haben ein spektakuläres Leben. Sie kollabieren in riesigen kosmischen Wolken, dann zünden ihre Kernschmelzöfen und beginnen, schwere Elemente zu erzeugen. Nach ein paar Millionen Jahren wird das angereicherte Material in den interstellaren Raum zurückgeschleudert, wo die Sternbildung von Neuem beginnen kann.

Die sich ausdehnende Trümmerwolke Cassiopeia A ist ein Beispiel für die Schlussphase im Lebenszyklus eines Sterns. Das Licht der Explosion, bei der dieser Supernovaüberrest entstand, war erstmals vor etwa 350 Jahren am Himmel des Planeten Erde zu sehen, doch das Licht brauchte ungefähr 11.000 Jahre, um uns zu erreichen.

Dieses Falschfarbenbild wurde aus Röntgen-Bilddaten des Röntgenobservatoriums Chandra sowie Daten im sichtbaren Licht des Weltraumteleskops Hubble erstellt. Es zeigt die immer noch heißen Fasern und Knoten im Überrest. In der geschätzten Entfernung von Cassiopeia A ist das Bild zirka 30 Lichtjahre breit.

Die energiereichen Emissionen bestimmter Elemente im Röntgenbereich wurden farbcodiert: Silizium in Rot, Schwefel in Gelb, Kalzium in Grün und Eisen in Violett. Das hilft Astronominnen und Astronomen bei der Erforschung der Wiederverwertung des Sternenmaterials in unserer Galaxis.

Die äußere Explosionswelle, die sich immer noch ausdehnt, ist blau abgebildet. Der helle Fleck nahe der Mitte ist ein Neutronenstern – das ist der unglaublich dichte, kollabierte Überrest des massereichen Sternkerns.

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Der Supernovaüberrest des Medullanebels

Der Supanovaüberrest CTB-1 im Sternbild Kassiopeia heißt wegen seiner gehirnähnlichen Form auch Medullanebel.

Bildcredit und Bildrechte: Russell Croman

Beschreibung: Woher stammt die Energie für diesen ungewöhnlichen Nebel? CTB-1 ist eine expandierende Gashülle, die übrig blieb, als vor ungefähr 10.000 Jahren im Sternbild Kassiopeia ein massereicher Stern explodierte. Wahrscheinlich passierte das, als um den Kern des Sterns die Elemente zur Neige gingen, die durch Kernfusion einen stabilisierenden Druck aufbauen konnten. Der dabei entstandene Supernovaüberrest trägt wegen seiner gehirnähnlichen Form den Beinamen Medullanebel.

Durch die Hitze, die bei seiner Kollision mit angrenzendem interstellarem Gas entsteht, leuchtet der Nebel immer noch in sichtbarem Licht. Warum er auch in Röntgenlicht noch leuchtet, bleibt ein Rätsel. Eine Hypothese besagt, dass auch ein energiereicher Pulsar entstand, der den Nebel mit einem schnellen, nach außen gerichteten Wind befeuert. Dieser Spur folgend entdeckte man kürzlich in Radiowellenlängen einen Pulsar, der anscheinend bei der Supernovaexplosion mit mehr als 1000 Kilometern pro Sekunde hinausgeschleudert wurde.

Der Medullanebel erscheint zwar so groß wie der Vollmond, leuchtet aber so schwach, dass 130 Stunden Belichtungszeit mit zwei kleinen Teleskopen in New Mexico in den USA nötig waren, um dieses Bild zu schaffen.

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Das Zentrum des Seelennebels ohne Sterne

Diese Wolken liegen im Seelennebel im Sternbild Kassiopeia und sind als IC 1871 katalogisiert.

Bildcredit und Bildrechte: Jason Guenzel

Beschreibung: Diese kosmische Nahaufnahme blickt tief in den Seelennebel. Die dunklen, brütenden Staubwolken oben mit hellen Rändern aus leuchtendem Gas sind als IC 1871 katalogisiert.

Das ungefähr 25 Lichtjahre große Teleskopsichtfeld zeigt nur einen kleinen Teil des viel größeren Herz- und Seelennebels. Der Sterne bildende Komplex ist ungefähr 6500 Lichtjahre entfernt und liegt im Perseus-Spiralarm unserer Milchstraße. Am Himmel des Planeten Erde seht ihr ihn im Sternbild Kassiopeia.

Die dichten Sternbildungswolken des Seelennebels sind auch selbst ein Beispiel für ausgelöste Sternbildung, sie wurden durch den intensiven Wind und die Strahlung der massereichen jungen Sterne in der Region modelliert. Auf diesem Bild wurden die Sterne digital entfernt, um den Tumult im Gas und Staub zu betonen.

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