Nebel mit Laserstrahlen

Der Orionnebel wird von vier Laserstrahlen getroffen. Mit diesen werden künstliche Leitsterne erzeugt, welche die adaptive Optik der UT4 steuern und das Bild verbessern.

Bildcredit und Bildrechte: Stéphane Guisard (Los Cielos de America, TWAN)

Vier Laserstrahlen schneiden durch dieses Bild des Orionnebels. Der Anblick bot sich am Paranal-Observatorium der ESO in der Atacamawüste auf dem Planeten Erde. Die Laser sind kein Zeichen eines interstellaren Konflikts, sondern sie dienen der Beobachtung des Orionnebels mit der UT4, einem der großen Teleskope am Observatorium. Es führt einen technischen Test der adaptiven Optik durch. Damit wird das Bild geschärft.

Diese Ansicht des Nebels mit Laserstrahlen wurde mit einem kleinen Teleskop außerhalb der UT4-Kuppel fotografiert. Man sieht die Strahlen aus diesem Blickwinkel, weil die dichte niedrige Erdatmosphäre wenige Kilometer über dem Observatorium das Laserlicht streut. Die vier kleinen Segmente hinter den Strahlen sind die Emissionen einer Schicht in der Atmosphäre, die Atome von Natrium enthält. Diese Atome werden vom Laserlicht angeregt. Die Schicht liegt in einer Höhe von 80 bis 90 Kilometern.

Von der UT4 aus gesehen bilden diese Segmente helle Flecken. Sie dienen als künstliche Leitsterne. Ihre Schwankungen werden in Echtzeit gemessen. Das hilft, die Unschärfe durch die Atmosphäre in der Sichtlinie zu korrigieren, indem man einen verformbaren Spiegel im Teleskop steuert.

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Schnelle Sterne und Einzelgänger-Planeten im Orionnebel

Das Bild ist von Nebeln gefüllt, in der Mitte leuchten die vier markanten Sterne des Trapeziums im Orionnebel, kaum vom hellen Hintergrund zu unterscheiden. Links oben ist ein großer dunkelroter Nebelbereich, links unten ein kleinerer, violetter Nebelteil mit zwei Sternen.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble

Beginne beim Sternbild Orion. Unter dem Gürtel des Orion ist eine verschwommene Region, der Orionnebel. Darin befindet sich ein heller Sternhaufen, das Trapez. Es wird nahe der Bildmitte von vier hellen Sternen markiert. Die neu entstandenen Sterne im Trapez und in den umgebenden Regionen zeigen, dass der Orionnebel eine der aktivsten Regionen mit Sternbildung in unserem Bereich der Galaxis ist.

Im Orion explodierten viele Supernovae, und es gab enge Wechselwirkungen zwischen den Sternen. Das führte dazu, dass Planeten und Sterne als Einzelgänger durch den Raum rasen. Manche dieser schnellen Sterne wurden entdeckt, als man verschiedene Bilder der Region miteinander verglich. Die Bilder wurden vom Weltraumteleskop Hubble im Abstand von mehreren Jahren aufgenommen.

Viele Sterne im Bild wurden in sichtbarem Licht und in nahem Infrarot abgebildet. Sie erscheinen ungewöhnlich rot, weil wir sie hinter Staub sehen, der einen Großteil ihres blauen Lichtes streut.

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Orions Zentrum

Der Orionnebel leuchtet auf diesem Bild magentafarben. Seine Höhlung öffnet sich nach unten. In der Mitte leuchten vier sehr helle Sterne. Sie sind das Trapez und bringen den Nebel zum Leuchten.

Bildcredit und Bildrechte: Christoph Kaltseis, CEDIC 2017

Dieses scharfe kosmische Porträt zeigt das Zentrum des Orionnebels. Darin befinden sich vier heiße, massereiche Sterne. Sie sind als Trapez bekannt. Der Bereich, in dem sie eng zusammengedrängt sind, hat einen Radius von ungefähr 1,5 Lichtjahren. Sie markieren den Kern des dichten Sternhaufens im Orionnebel. Die ionisierende UV-Strahlung der Trapezsterne stammt hauptsächlich vom hellsten Stern Theta-1 Orionis C. Sie liefert die Energie für das sichtbare Leuchten der komplexen Region, in der Sterne entstehen.

Der Haufen im Orionnebel ist ungefähr drei Millionen Jahre alt. In jüngeren Jahren war er sogar noch kompakter. Eine dynamische Analyse lässt vermuten, dass bei Kollisionen von Ausreißersternen einst ein Schwarzes Loch entstand, das mehr als 100 Sonnenmassen enthält. Das würde die hohe Geschwindigkeit der Trapezsterne erklären, die wir dort beobachten. Der der Orionnebel ist ungefähr 1500 Lichtjahre entfernt. Damit wäre es das erdnächste bekannte Schwarze Loch.

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Staub, Gas und Sterne im Orionnebel

Bildfüllend ist ein Nebel dargestellt, darin ein runder lila Nebel mit einem Stern in der Mitte, der zum bekannten Orion-Nebel gehört.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Überarbeitung und Bildrechte: Jesús M.Vargas und Maritxu Poyal

Der große Nebel im Orion ist eine gewaltige Region mit Sternbildung in der Nähe. Er ist vielleicht auch der berühmteste astronomische Nebel. Fasern aus dunklem Staub und leuchtendem Gas umgeben heiße junge Sterne. Sie liegen am Rand einer gewaltigen interstellaren Molekülwolke, die nur 1500 Lichtjahre entfernt ist.

Dieses detailreiche Bild ist in wissenschaftlich zugewiesenen Farben dargestellt. Es zeigt einen Teil vom Zentrum des Nebels. Aufgenommen wurde es vom Weltraumteleskop Hubble.

Der große Orionnebel ist mit bloßem Auge zu sehen. Er liegt beim leicht erkennbaren Gürtel aus drei Sternen im beliebten Sternbild Orion. Der Nebel enthält einen hellen offenen Sternhaufen, nämlich das Trapez, und viele weitere Gebiete, in denen Sterne entstehen. In der Region befinden sich viel Wasserstoff, heiße junge Sterne, Proplyden und Sternströme, aus denen sehr schnelle Materie strömt.

Der Orionnebel ist auch als M42 bekannt. Er ist ungefähr 40 Lichtjahre groß und liegt im selben Spiralarm der Galaxis wie unsere Sonne.

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Geostationäre Autobahn im Orion

Bildcredit und Bildrechte: James A. DeYoung

Stell dir vor, man platziert einen Satelliten auf einer kreisförmigen Bahn, die etwa 42.000 km vom Erdmittelpunkt entfernt ist. Dann umkreist dieser Satellit in 24 Stunden einmal die Erde. Das ist gleich lang wie die Erdrotation. Daher nennt man diese Bahn den geosynchronen Orbit. Wenn diese Bahn außerdem in der Ebene des Äquators liegt, hängt der Satellit im geostationären Orbit am Himmel immer über demselben Ort auf der Erde.

Schon in den 1940er-Jahren vermutete der Visionär Arthur C. Clarke, dass man in Zukunft geosynchrone Umlaufbahnen für Kommunikations- und Wettersatelliten nützt. Diese Satelliten kennen Leute, die den Sternenhimmel fotografieren, nur zu gut.

Wenn man Bilder des Nachthimmels aufnimmt, folgen Teleskope meist den Sternen. Dabei gabeln sie auch geostationäre Satelliten auf. Sie schimmern im Sonnenlicht, das hoch über der Erdoberfläche leuchtet. Die die Satelliten bewegen sich zusammen mit der rotierenden Erde vor dem Hintergrund der Sterne. Dabei ziehen sie Spuren, die scheinbar eine Autobahn in der Landschaft des Himmels bilden.

Ein Video von letztem Monat zeigt dieses Phänomen. Man sieht, wie mehrere Satelliten im geosynchronen Orbit über den berühmten Orionnebel wandern.

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Orion mit offiziellen Sternennamen

Siehe Erklärung. Das Sternbild Orion ist von der riesigen Barnard-Schleife umgeben, sie leuchtet im Bild rot. Im Sternbild sind viele Nebel und sonstigen Objekte verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Rogelio Bernal Andreo

Vertraute Sterne am Himmel, die im Orion und in anderen Sternbildern liegen, haben nun offizielle Namen. Letztes Jahr bestätigte die Internationale Astronomische Union IAU viele der Namen, die man schon lange für 227 der hellsten Sterne verwendet. Dazu gehören die Namen der berühmtesten Sterne am Himmel: Sirius, Polaris und Beteigeuze (Betelgeuse). Die IAU ist die einzige Gesellschaft, die Sterne offiziell benennen darf.

Hier wurde das Sternbild Orion mit mehreren der Sternennamen beschriftet, die nun amtlich sind. Das prachtvolle Bild ist etwa 30 Grad breit. Es zeigt das bekannte Sternbild von Kopf bis Fuß (von links nach rechts) und noch mehr. Die gängigen Namen der drei Gürtelsterne im Orion sind nun ebenfalls amtlich. Der Orionnebel ist 1500 Lichtjahre entfernt. Er ist die nächstliegende große Sternbildungsregion. Hier liegt sie rechts unter der Mitte. Man sieht auch den berühmten Pferdekopfnebel und den Hexenkopfnebel.

Den Orionnebel und die hellen Sterne sieht man leicht mit bloßem Auge. Doch die Staubwolken und die Emissionen im ausgedehnten interstellaren Gas, das sich im nebelreichen Komplex befindet, sind zu blass. Man erkennt sie nicht so leicht.

Die Teleskopbilder für dieses Mosaik wurden mit Breitbandfiltern aufgenommen. Sie wurden mit Bilddaten kombiniert, die mit einem Schmalbandfilter fotografiert wurden, der durchlässig für H-alpha-Licht war. Das betont die Ranken aus angeregtem atomarem Wasserstoff, die alles durchdringen. Dazu gehört der Bogen der riesigen Barnard-Schleife.

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Das Weltraumteleskop Herschel der ESA zeigt Orion

Die leuchtenden Nebelfasern im Bild sind in sichtbarem Licht dunkel. Sie wurden in Infrarot-Wellenlängen aufgenommen und sind in Falschfarben dargestellt. Die Fasern befinden sich in und um den Orionnebel.

Bildcredit und Bildrechte: ESA/Herschel/PACS/SPIRE

Das dramatische Bild späht in den Orionnebel M42. Er ist die nächstliegende große Region mit Sternbildung. Das Kompositbild in Falschfarben entstand aus Infrarot-Daten des Weltraumteleskops Herschel. Es erkundet die kosmische Wolke, die etwa 1500 Lichtjahre entfernt ist.

Kalte, dichte Fasern aus Staub leuchten hier in rötlichen Farbtönen. In sichtbaren Wellenlängen wären sie dunkel. Die Fasern sind Lichtjahre lang. Sie verweben helle Flecken, die Bereiche mit kollabierenden Protosternen anzeigen. Der hellste, bläuliche Bereich oben ist wärmerer Staub. Er wird von den heißen Sternen im Trapez-Haufen erwärmt. Die Trapezsterne liefern auch die Energie für das sichtbare Leuchten im Nebel.

Die Daten von Herschel liefern neue Hinweise, dass das UV-Licht der heißen jungen Sterne wahrscheinlich zur Entstehung von Molekülen aus Kohlenwasserstoff beiträgt. Diese Moleküle sind die Grundbausteine des Lebens. Dieses Bild von Herschel ist am Himmel etwa 3 Grad breit. Das entspricht in der Entfernung des Orionnebels etwa 80 Lichtjahren.

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Der Orionnebel in Infrarot von HAWK-I

Der Orionnebel in Infrarot zeigt eine Vielzahl an hellen Lichtpunkten. Viele davon sind vermutlich Braune Zwerge, doch es könnten auch frei schwebende Planeten dabei sein.

Bildcredit: ESO, VLT, HAWK-I, H. Drass et al.

Dieses detailreiche Bild zeigt den Orionnebel in Infrarot. Darin liegt eine Goldgrube an Sternen mit geringer Masse, die man zuvor nicht kannte. Dazu kommen – möglicherweise – frei schwebende Planeten.

Der malerische Nebel ist in sichtbarem Licht sehr bekannt. Er enthält so manche hellen Sterne und hell leuchtendes Gas. Der Orionnebel ist als M42 katalogisiert. Er ist 1300 Lichtjahre entfernt. Somit ist er die erdnächste große Region, in der Sterne entstehen. Im Licht von Infrarot kann man in Orions dichten Staub hineinspähen. Das geschah kürzlich wieder mit der komplexen Kamera HAWK-I. Sie ist an die VLT-Einheit Yepun der Europäischen Südsternwarte ESO montiert. Das Observatorium steht in den chilenischen Bergen.

Hoch aufgelöste Versionen des Infrarotbildes zeigen zahllose Lichtpunkte. Viele davon sind sicherlich braune Zwergsterne. Aber manche passen am besten zu frei schwebenden Planeten. Es sind sogar unerwartet viele. Es ist wichtig, herauszufinden, wie diese Objekte mit geringer Masse entstanden sind, wenn man Sternbildung allgemein verstehen will. Das hilft uns vielleicht, die frühen Jahre unseres Sonnensystems besser zu erklären.

Überarbeitete Version: neu gefärbt mit mehr Details.

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