Ein Neutronenstern kühlt ab

Der Supernovaüberrest Cas A ist von einer Wolke umgeben, die sich ausdehnt. Rechts unten ist eine Illustration des Neutronensterns, so könnte er aussehen.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/UNAM/Ioffe/D.Page, P. Shternin et al; Optisch: NASA/STScI; Illustration: NASA/CXC/M. Weiss

Die helle Quelle in der Mitte ist ein Neutronenstern. Das ist der unglaublich dichte, kollabierte Rest eines Sternkerns mit viel Masse. Der Supernovaüberrest Cassiopeia A (Cas A) umgibt ihn. Er ist angenehme 11.000 Lichtjahre entfernt.

Cas A ist die finale Explosion eines massereichen Sterns. Das Licht der Supernova erreichte die Erde erstmals vor etwa 350 Jahren. Die Trümmerwolke dehnt sich aus, sie ist etwa 15 Lichtjahre groß. Das Bildkomposit entstand Röntgendaten und optischen Aufnahmen.

Der Neutronenstern in Cas A kühlt ab. Er ist aber noch so heiß, dass er Röntgenlicht abstrahlt. Jahrelange Beobachtungen mit dem Röntgenteleskop Chandra im Erdorbit zeigen, dass der Neutronenstern rasch abkühlt. Das geschieht so schnell, dass man vermutet, dass ein großer Teil vom Kern des Neutronensterns eine reibungsfreie Supraflüssigkeit aus Neutronen bildet. Chandras Beobachtungen sind die ersten Hinweise auf diesen seltsamen Zustand der Neutronenmaterie.

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Melotte 15 im Herz

Dunkle Staubwolken liegen vor blau leuchtenden Emissionsnebeln. Dazwischen sind massereiche junge Sterne verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Steve Cooper

Mitten im Emissionsnebel IC 1805 bilden kosmische Wolken fantastische Formen. Im Nebel entstand ein neuer Sternhaufen, nämlich Melotte 15. Seine Sterne sind etwa 1,5 Millionen Jahre jung. Deren Sternwinde und die Strahlung der heißen, massereichen Sterne formen die Wolken in der farbigen Himmelslandschaft. Vor dem leuchtenden atomarem Gas breiten sich die Silhouetten dunkler Staubwolken aus.

Das Kompositbild ist ungefähr 15 Lichtjahre breit. Es entstand aus Teleskopaufnahmen, die mit Schmalband- und Breitbandfiltern gewonnen wurden. Die Emissionen ionisierter Atome von Wasserstoff, Schwefel und Sauerstoff sind in grünen, roten und blauen Farbtönen kartiert. Das entspricht der bekannten Hubble-Palette.

Weitwinkelbilder zeigen den Umriss von IC 1805, der zu seinem gängigen Namen Herznebel führte. IC 1805 ist ungefähr 7500 Lichtjahre entfernt. Er leuchtet im stolzen Sternbild Kassiopeia.

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W5 – die Seele der Sternbildung

Das Gewirr aus leuchtenden und dunklen Staubwolken ist von Sternen durchzogen. In den dunklen Wolken können Sterne entstehen. Die Nebel liegen im Zentrum von W5, dem Seelennebel.

Bildcredit: José Jiménez Priego

Wo entstehen Sterne? Häufig in energiereichen Regionen, wo Gas und dunkler Staub in einer chaotischen Umgebung herumgestoßen werden. Hier seht ihr die hellen, massereichen Sterne beim Zentrum von W5, dem Seelennebel. Sie explodieren, verströmen energiereiche Winde und strahlen Licht ab, das durch Ionisation entsteht.

Licht und Gas strömen nach außen. Dabei verdrängen und verdampfen sie viel von dem Gas und Staub in der Umgebung. Doch hinter dichten, schützenden Knoten bleiben Säulen aus Gas zurück. Auch in den Knoten entstehen Sterne. Das Bild zeigt das Innerste von W5. Es ist ein ungefähr 1000 Lichtjahre großer Bereich voller Säulen, die Sterne bilden.

Der Seelennebel ist auch als IC 1848 katalogisiert. Er ist ungefähr 6500 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Kassiopeia, der Königin von Aithiopia. Wahrscheinlich bleibt in ein paar hundert Millionen Jahren nur ein Haufen neu entstandener Sterne übrig. Diese Sterne treiben auseinander.

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NGC 7635: Blase in einem kosmischen Meer

Mitten im Bild leuchtet eine winzige blaue Blase, die von grüngelb leuchtenden Wolken umgeben ist. Links oben ist ein näher gelegener Sternhaufen.

Bildcredit und Bildrechte: Sébastien Gozé

Seht ihr die Blase in der Mitte? Die zarte schwebende Erscheinung auf dieser Weitwinkelansicht treibt in einem kosmischen Meer aus Sternen und leuchtendem Gas. Sie heißt schlicht Blasennebel und ist als NGC 7635 katalogisiert.

Der winzige Blasennebel etwa 10 Lichtjahre groß. Er und der größere Komplex aus interstellaren Gas- und Staubwolken sind ungefähr 11.000 Lichtjahre entfernt. Die Wolken reichen über die Grenze zwischen den Sternbildern Kepheus und Kassiopeia. Die prachtvolle Ansicht zeigt auch den offenen Sternhaufen M52 (links oben). Seine Entfernung beträgt etwa 5000 Lichtjahre.

Das Bild ist am Himmel etwa zwei Grad breit. Das entspricht in der geschätzten Entfernung zum Blasennebel zirka 375 Lichtjahren.

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Herz- und Seelennebel

Die beiden hellen Nebel im Bild sind der Herznebel (links) und der Seelenebel (rechts) im Sternbild Cassiopeia. Hier sind sie orangerot umrandet, ihr Inneres leuchtet blau.

Bildcredit und Bildrechte: David Lindemann

Liegen Herz und Seele unserer Galaxis in der Kassiopeia? Das vielleicht nicht, aber dort leuchten zwei helle Emissionsnebel mit den Spitznamen Herz und Seele. Der Herznebel hat die offizielle Bezeichnung IC 1805. Er liegt rechts im Bild. Seine Form erinnert an ein klassisches Herzsymbol. Beide Nebel leuchten hell im roten Licht von ionisiertem Wasserstoff.

Mehrere junge offene Sternhaufen besiedeln das Bild. Sie sind hier in Blau abgebildet, wie auch die Nebelzentren. Licht braucht zirka 6000 Jahre, um uns von diesen Nebeln aus zu erreichen. Zusammen sind sie ungefähr 300 Lichtjahre breit. Untersuchungen von Sternen und Haufen wie solchen, die man in Herz– und Seelennebel findet, sollen herausfinden, wie massereiche Sterne entstehen und wie sie ihre Umgebung beeinflussen.

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Porträt von NGC 281

Der Nebel im Bild erinnert entfernt an PAC-man. Unten ist eine Borte rotbrauner Nebel, in der Mitte leuchtet der Nebel blau. Die Sterne sind ein offener Haufen, der im Nebel entstanden ist.

Bildcredit und Bildrechte: Ken Crawford (Rancho Del Sol Observatory)

Diese kosmische Wolke ist als NGC 281 katalogisiert. Wenn man sie betrachtet, übersieht man leicht den offenen Haufen IC 1590. Seine jungen, massereichen Sterne sind im Nebel entstanden. Sie liefern die Energie für sein Leuchten, das alles durchdringt.

In diesem Porträt von NGC 281 lauern auffällige Formen. Man sieht sie als Silhouetten. Es sind Säulen und dichte Staubglobulen, die von den intensiven, energiereichen Winden und der Strahlung der heißen Haufensterne erodiert werden. Wenn sie lange genug bestehen bleiben, entstehen in den staubigen Skulpturen vielleicht weitere Sterne.

NGC 281 nennt man wegen seiner Form scherzhaft Pac-Man-Nebel. Er liegt im Sternbild Kassiopeia. Das scharfe Kompositbild entstand mit Schmalbandfiltern. Dabei wurden die Emissionen der Wasserstoff-, Schwefel- und Sauerstoffatome im Nebel grün, rot und blau dargestellt. NGC 281 ist zirka 9500 Lichtjahre entfernt. In dieser Entfernung wäre das Bild mehr als 80 Lichtjahre breit.

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Herz, Seele und Doppelhaufen

Links sind zwei rot leuchtende Nebel, sie sind als Herz- und Seelennebel bekannt. Rechts ist der Doppelsternhaufen h und χ Persei.

Bildcredit und Bildrechte: Adrien Klamerius

Dieses reiche Sternfeld liegt am Himmel in den nördlichen Sternbildern Kassiopeia und Perseus. Es ist fast 10 Grad breit. Links sind die herzförmigen kosmischen Wolken IC 1805 und IC 1848. Sie sind als Herz- und Seelennebel bekannt. Rechts sind die Sternhaufen NGC 869 und NGC 884. Man kann sie leicht erkennen. Sie heißen h und χ Persei oder einfach „der Doppelsternhaufen im Perseus“.

In Herz und Seele sind junge Sternhaufen eingebettet. Sie sind etwa eine Million Jahre alt. Beide sind größer als 200 Lichtjahre. Sie sind sechs- bis siebentausend Lichtjahre entfernt. Die Nebel gehören zu einem großen aktiven Gebiet, in dem Sterne entstehen. Es liegt im Perseus-Spiralarm unserer Milchstraße.

Der Doppelhaufen ist etwa gleich weit entfernt wie Herz- und Seelennebel. h und χ Persei sind nur wenige Hundert Lichtjahre voneinander entfernt. Sie liegen also physisch nahe beisammen und sind zirka 13 Millionen Jahre alt. Weil die Haufen so nahe beisammen liegen und ihre Sterne ähnlich alt sind, vermutet man, dass sie wahrscheinlich in derselben Sternbildungsregion entstanden sind.

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Meteor-Pfeil trifft den Herznebel

Zwischen dichten Sternwolken zeichnet sich eine tiefrot leuchtende Nebelstruktur ab, die an ein Herz erinnert. Sie wird im von einem Pfeil getroffen. Der Pfeil ist ein grün leuchtender Meteor.

Bildcredit und Bildrechte: Roger N. Clark

Was macht dieser Meteor? Dynamisch gesehen ist die asymmetrische Bahn untypisch kurz. Der Pfad verläuft leicht spiralförmig. Das ist ein Hinweis, dass das Sandkörnchen mitten im Aufleuchten einen Augenblick lang rotiert, während es verdampft. Geografisch trifft der Meteor scheinbar den Herznebel. In Wirklichkeit verglüht er in der Erdatmosphäre. Er ist also etwa eine Quadrillion Mal näher.

Der Meteor wurde letzten Monat in der Nacht fotografiert, als die Perseïden den Höhepunkt erreichten. Er gehört wahrscheinlich zu diesem Meteorstrom. Der Radiant der Perseïden liegt im Sternbild Perseus, das rechts oben außerhalb des Bildes liegt. Dorthin zeigt der Meteorpfeil.

Der Herznebel wurde auf 18 Aufnahmen fotografiert, die je 1 min belichtet sind. Der ungewöhnliche Meteorpfeil war auf nur einer Aufnahme zu sehen. Die Meteorbahn leuchtet in mehreren Farben, diese werden von verschiedenen Elementen im aufgeheizten Gas abgestrahlt.

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