Schlagwort: Messier-Katalog

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SN 2014J schickt keine Röntgenstrahlen

Mitten im Bild leuchtet ein Nebel, er ist im Zentrum sehr hell und wird nach außen hin rötlich. Rechts neben der Mitte markiert ein weißer Kasten die Position der Supernova SN 2014J. Die Aufnahmen in Röntgenlicht vor und nach der Explosion sind in zwei Einschüben unten gezeigt.

Bildcredit: NASA / CXC / SAO / R. Margutti et al.

Im Jänner beobachteten Teleskope und Observatorien auf der ganzen Erde, wie die Helligkeit der Supernova SN 2014J in der nahen Galaxie M82 anstieg. Doch die vielleicht wichtigste Beobachtung gelang im Orbit. Dort sah das Röntgenobservatorium Chandra nämlich – nichts.

Die Explosion von SN 2014J wurde als Typ-Ia-Supernova klassifiziert. Man dachte, ein Weißer Zwerg hätte stetig Materie von einem Begleitstern abgezogen. Dieser Zuwachs hätte schließlich die Supernova gezündet. Zu diesem Modell gehört Röntgenstrahlung. Sie entsteht, wenn die Druckwelle der Supernova auf die übrige Materie in der Umgebung des Weißen Zwergs trifft.

Doch bei der Supernova SN 2014J war keine Röntgenstrahlung zu messen. Chandras Falschfarben-Röntgenbild der Galaxie M82 zeigt zwei großteils leeren Nahaufnahmen der Position der Supernova. Sie sind in den Einschüben „Pre“ (vorher) und „Post“ (nachher) abgebildet. Nach dem überraschenden Mangel an Röntgenstrahlung von SN 2014J werden neue Modelle entwickelt. Sie sollen klären, was die kosmische Explosion auslöste.

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Ringe um den Ringnebel

Der Nebel in der Mitte ist der berühmte Ringnebel M57 im Sternbild Leier. Im Bild ist er von riesigen roten Nebellappen umgeben, die mit ihren Strahlen und Fasern an Blütenblätter erinnern.

Bildcredit: Hubble, Large Binocular Telescope, Subaru-Teleskop; Komposition und Bildrechte: Robert Gendler

Der Ringnebel (M57) ist ein vertrauter Anblick für Leute mit kleinen Teleskopen. Er enthält aber viel mehr, als man mit einem kleinen Teleskop sehen kann. Der leicht sichtbare zentrale Ring ist etwa ein Lichtjahr groß.

Diese detailreiche Aufnahme entstand bei einem gemeinsamen Projekt. Dabei wurden die Daten von drei großen Teleskopen kombiniert. Das Bild zeigt auch schleifenförmige Fasern aus leuchtendem Gas, das viel weiter vom Zentralstern des Nebels entfernt ist. Für das Kompositbild wurden Emissionen von Wasserstoff, sichtbarem und infrarotem Licht mit Schmalbandfiltern aufgenommen.

Das Material im gut untersuchten planetarischen Nebel stammt nicht von Planeten. Vielmehr entstand die Gashülle aus den abgestoßenen äußeren Schichten eines sonnenähnlichen Sterns, der vergeht. Der Ringnebel ist etwa 2000 Lichtjahre von uns entfernt. Er befindet sich im musischen Sternbild Leier.

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M31 – die Andromedagalaxie

Das Bild zeigt die prachtvolle Andromedagalaxie M31 mit ihrer kleinen Begleiterin M32.

Bildcredit und Bildrechte: Jacob Bers (Bersonic)

Andromeda ist die unserer Milchstraße am nächsten gelegene große Galaxie. Unsere Galaxis sieht Andromeda vermutlich sehr ähnlich. Diese beiden Galaxien sind die markantesten der Lokalen Gruppe. Das diffuse Licht von Andromeda stammt von Hunderten Milliarden Sternen, aus denen sie besteht. Die Einzelsterne, die Andromeda umgeben, liegen in unserer Galaxis und sind weit vom Objekt im Hintergrund entfernt.

Andromeda wird häufig als M31 bezeichnet, da sie das 31. Objekt auf Messiers Liste diffuser Himmelsobjekte ist. M31 ist so weit entfernt, dass ihr Licht etwa zwei Millionen Jahre braucht, um uns von dort zu erreichen. Sie ist zwar ohne Hilfsmittel sichtbar, doch dieses Bild von M31 wurde mit einer Standardkamera an einem kleinen Teleskop fotografiert. Vieles im Zusammenhang mit M31 ist nicht bekannt, etwa wie sie zu ihrem ungewöhnlichen Doppel-Zentrum kam.

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Kosmischer Krebsnebel

Zwischen gleichmäßig verteilten Sternen leuchtet der planetarische Nebel M1. Er ist eine längliche, lebhafte Wolke, die am Rand rötlich und innen weiß leuchtet.

Bildcredit: NASA, Chandra-Röntgenobservatorium, SAO, DSS

Der Krebs-Pulsar ist ein magnetischer Neutronenstern. Er ist so groß wie eine Stadt und rotiert 30 Mal pro Sekunde um seine Achse. Der Pulsar befindet sich in der Mitte des Krebsnebels, der auf diesem Weitwinkelbild dargestellt ist. Der Supernovaüberrest liegt in unserer Milchstraße.

Das Kompositbild entstand aus optischen Übersichtsdaten und Röntgendaten des Chandra-Observatoriums im Orbit. Es wurde zur 15-Jahres-Feier von Chandras Erforschung des Hochenergie-Kosmos veröffentlicht.

Wie ein kosmischer Dynamo liefert der Pulsar die Energie für die Emissionen im Röntgenbereich und im sichtbaren Licht des Nebels. Dazu beschleunigt er geladene Teilchen auf extreme Energien und erzeugt so die Strahlen und Ringe, die im Röntgenlicht leuchten. Die innerste Ringstruktur ist etwa ein Lichtjahr groß.

Der rotierende Pulsar hat mehr Masse als die Sonne und ist so dicht wie ein Atomkern. Er ist der kollabierte Kern des massereichen Sterns, der explodierte. Der Nebel besteht aus den Überresten der äußeren Schichten des Sterns, die sich ausdehnen. Die Supernovaexplosion wurde im Jahr 1054 beobachtet.

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M106 im ganzen Spektrum

Aus einer Spiralgalaxie mit Staubbahnen und rötlichen Sternbildungsgebieten ragen violette Arme, die sich über die Galaxienscheibe erheben. Sie sind auf Bildern in sichtbarem Licht nicht zu sehen.

Bildcredits: Röntgen – NASA / CXC / Caltech / P.Ogle et al., Optisch – NASA/STScI, Infrarot – NASA/JPL-Caltech, Radio – NSF/NRAO/VLA

Die Spiralarme der hellen, aktiven Galaxie M106 breiten sich auf diesem Multiwellenlängen-Porträt aus. Es entstand aus Bilddaten von Radio- bis Röntgenstrahlen und zeigt die Galaxie im ganzen elektromagnetischen Spektrum. M106 ist auch als NGC 4258 bekannt. Sie befindet sich im nördlichen Sternbild Jagdhunde. Die gut vermessene Entfernung zu M106 beträgt 23,5 Millionen Lichtjahre. Damit ist diese kosmische Szenerie etwa 60.000 Lichtjahre breit.

Typisch für große Spiralgalaxien sind dunkle Staubbahnen, junge Sternhaufen und Sternbildungsgebiete. Sie säumen die Spiralarme, die in einem hellen Kern zusammenlaufen.

Doch dieses Komposit betont zwei anomale Arme in Radiowellenlängen (violett) und Röntgenlicht (blau). Sie erheben sich anscheinend aus der Zentralregion von M106. Es sind Hinweise auf energiereiche Strahlströme aus Materie, die in die Galaxienscheibe rasen. Die Strahlen werden wahrscheinlich von Materie gespeist, die in ein massereiches zentrales Schwarzes Loch fällt.

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M51: Röntgenstrahlen der Strudelgalaxie

Für dieses Bild wurden Daten in Röntgenlicht violett gefärbt. Darüber wurde ein Bild in sichtbarem Licht gelegt, man kann es aufrufen, wenn man den Mauspfeil über das Bild schiebt.

Bildcredit und Bildrechte: Röntgen: NASA, CXC, R. Kilgard (Wesleyan U. et al.; Optisch: NASA, STScI

Was wäre, wenn wir eine ganze Spiralgalaxie röntgen? Das tat kürzlich (wieder) das NASA-Röntgenobservatorium Chandra. Ziel waren zwei nahe Galaxien, die miteinander wechselwirken. Sie sind zusammen als Studelgalaxie (M51) bekannt. Dieses Bild der Spirale und ihrer Nachbarin stammt von Chandra. Es zeigt Hunderte glitzernder Röntgensterne. Für das Bild wurden Beobachtungen von Chandra im Röntgenlicht und vom Weltraumteleskop Hubble in sichtbarem Licht kombiniert.

Die Zahl heller Röntgenquellen ist für normale Spiralgalaxien oder elliptische Galaxien ungewöhnlich hoch. Sie lässt darauf schließen, dass im kosmischen Strudelbecken in M51 intensive Sternbildung stattfand. Wahrscheinlich handelt es sich Binärsysteme mit Neutronenstern und Schwarzen Löchern. Die beiden Galaxien sind als NGC 5194 (rechts) und NGC 5195 (links) katalogisiert. In ihren hellen Kernen gibt es Aktivität mit viel Energie.

Das Falschfarbenbild zeigt Röntgenlicht in Violett. Die diffusen Röntgen-Emissionen stammen zumeist von Gas, das von Supernova-Explosionen auf viele Millionen Grad aufgeheizt wird.

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M16 und der Adlernebel

Der bildfüllende rote Nebel enthält viele wesenhafte Staubwolken, die auf Hubble-Aufnahmen berühmt wurden, sowie einen offenen Sternhaufen.

Bildcredit und Bildrechte: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, Univ. Arizona

Der Sternhaufen M16 ist ungefähr 2 Millionen Jahre alt. Er ist von Wolken aus Staub und leuchtendem Gas umgeben, in denen er entstanden ist. Die Wolke ist als Adlernebel bekannt. Das detailreiche Bild der Region zeigt kosmische Skulpturen. Das Weltraumteleskop Hubble fotografierte den Sternbildungskomplex auf einer Nahaufnahme und machte ihn berühmt.

In der Mitte ragen dichte, staubige Säulen auf. Sie ähneln einem Elefantenrüssel und werden als Säulen der Sternbildung bezeichnet. Sie sind Lichtjahre lang und schrumpfen durch die Gravitation, um Sterne zu bilden. Die energiereiche Strahlung der Haufensterne erodiert Materie an den Enden und legt am Ende die eingebetteten jungen Sterne frei.

Vom linken Rand ragt eine weitere staubige Sternbildungssäule ins Bild. Es ist die Fee des Adlernebels. M16 und der Adlernebel sind etwa 7000 Lichtjahre entfernt. Für Ferngläser oder kleine Teleskope sind sie ein leichtes Ziel am nebelreichen Himmel im geteilten Sternbild Serpens Cauda (Schwanz der Schlange).

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Sternfabrik Messier 17

Das Bild ist von einem lodernden roten Nebel gefüllt, rechts neben der Mitte ist ein länglicher graublauer Bereich.

Bildcredit und Bildrechte: Subaru-Teleskop (NAOJ), Weltraumteleskop Hubble; Bearbeitung: Robert Gendler und Roberto Colombari

Was geschieht im Zentrum dieses Nebels? Die Sternfabrik ist als Messier 17 bekannt. Sie wird von den Winden und der Strahlung von Sternen geformt und liegt im nebelreichen Sternbild Schütze. Das Weitwinkelbild ist ein Grad breit und etwa 5500 Lichtjahre entfernt. In dieser Entfernung misst es fast 100 Lichtjahre.

Das scharfe farbige Kompositbild entstand aus Daten von Teleskopen im Weltraum und auf der Erde. Es zeigt blasse Details der Gas- und Staubwolken in der Region. Sterne in der zentralen Milchstraße bilden den Hintergrund.

Winde und energiereiches Licht von heißen, massereichen Sternen erodierten langsam die übrig gebliebene interstellare Materie. Das führte zu der höhlenartigen Erscheinung und den gewellten Formen im Nebel. Die Sterne entstanden aus dem Vorrat an kosmischem Gas und Staub in M17. Der Nebel ist auch als Omeganebel oder Schwanennebel bekannt.

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