Schlagwort: Pulsar

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CTB 1: Der Medulla-Nebel

Ein kompakter roter Nebel leuchtet mitten im Bild. Er ist von roten Nebelschwaden und einem zarten, fast transparenten blauen Schleier umgeben. Seine Form und Struktur erinnern an ein Gehirn.

Bildcredit: Pierre Konzelmann

Wie entsteht dieser ungewöhnliche Nebel? CTB 1 ist eine Gashülle, die sich ausdehnt. Vor etwa 10.000 Jahren explodierte ein Stern im Sternbild Kassiopeia und hinterließ diesen Nebel.

Nahe beim Kern des Sterns bauten Elemente durch Kernfusion einen stabilisierenden Druck auf. Als diese Elemente verbraucht waren, explodierte der Stern. Dabei entstand dieser Supernovaüberrest. Wegen seiner Ähnlichkeit mit der Form eines Gehirns trägt er den Spitznamen Medulla-Nebel. Er leuchtet immer noch im sichtbaren Licht, weil der Nebel mit dem interstellaren Gas kollidiert, das ihn umgibt. Dabei entsteht Hitze.

Der Nebel leuchtet auch im Röntgenlicht. Warum er das tut, wird noch erforscht. Eine Hypothese lautet, dass bei der Explosion ein energiereicher Pulsar entstand. Dieser versorgt wohl den Nebel mit Energie, indem er schnelle Winde ausstößt. Tatsächlich entdeckte man im Radiowellenbereich einen Pulsar, den die Explosion der Supernova mit mehr als 1000 Kilometern pro Sekunde fortgeschleudert hat.

Wenn man den Medulla-Nebel von der Erde aus sieht, ist er so groß wie der Vollmond, aber extrem blass. Daher brauchte man für dieses Bild 84 Stunden Belichtungszeit an einem kleinen Teleskop in Texas in den USA.

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Simeis 147: Der Spaghetti-Nebel, ein Supernova-Überrest

Der leuchtende Spaghetti-Nebel füllt das Bild. Er ist von leuchtenden, verworrenen Fasern geprägt. Der Nebel ist hier rot leuchtend dargestellt.

Bildcredit und Bildrechte: Saverio Ferretti

Sein beliebter Spitzname ist der „Spaghetti-Nebel“. Doch offiziell ist er als Simeis 147 oder Sharpless 2-240 katalogisiert. Schnell verliert man sich in den verschlungenen, gewundenen Fasern des komplexen Supernova-Überrests. Er liegt am Rand der Sternbilder Stier (Taurus) und Fuhrmann (Auriga). Die beeindruckende Gasstruktur ist am Himmel fast 3 Grad breit – das entspricht sechs Vollmond-Durchmessern. In der geschätzten Entfernung von 3000 Lichtjahren ist das eine Ausdehnung von etwa 150 Lichtjahren.

Der Nebel ist ein Supernova-Überrest. Sein Alter wird auf rund 40.000 Jahre geschätzt. Das Licht dieser gewaltigen Sternexplosion erreichte die Erde also zu einer Zeit, als noch Wollhaarmammuts umherzogen. Neben dem expandierenden Überrest hinterließ die kosmische Katastrophe einen Pulsar. Das ist ein schnell rotierender Neutronenstern. Er war der ursprüngliche Kern des Sterns.

Das Bild wurde letzten Monat in Forca Canapine in Italien aufgenommen.

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Der Krebsnebel M1

Vor einem schwarzen, sternenbesetzten Hintergrund steht eine ovale Wolke mit faseriger Struktur. DIe Fasern leuchten weiß, rot und blau und der Kernbereich der Wolke leuchtet diffus gelblich.

Bildcredit und Bildrechte: Alan Chen

Solch ein Durcheinander hinterlässt ein Stern, wenn er explodiert. Der Krebsnebel entstand in einer Supernova, die man im Jahr 1054 beobachtete. Ihn durchziehen rätselhafte Filamente. Diese Fasern sehen nicht nur ziemlich kompliziert aus, sie haben scheinbar auch weniger Masse, als die Supernova ausgeworfen hat. Zudem scheinen sie sich schneller auszudehnen, als von einer freien Explosion zu erwarten ist.

Dieses Bild hat ein Amateurastronom in Leesburg in Florida in den USA in drei Nächten des letzten Monats fotografiert. Dazu nahm er Einzelbilder in den drei Grundfarben auf. Zusätzliche Details fing er im charakteristischen Leuchten des Wasserstoffs ein.

Der Krebsnebel ist rund 10 Lichtjahre groß. Im Zentrum des Nebels befindet sich ein Pulsar. Das ist ein Neutronenstern, der so viel Masse wie die Sonne hat, dabei aber nur so groß wie eine Stadt ist. Der Krebspulsar dreht sich einer Sekunde rund 30-mal um die eigene Achse.

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Der Kugelsternhaufen M15 im weiten Feld

In einem Sternenfeld voller bunter Nebelschwaden prangt in der Mitte der kompakte Kugelsternhaufen M15.

Bildcredit und Bildrechte: Alvaro Ibanez Perez

Sterne schwärmen wie Bienen um das Zentrum des hellen Kugelsternhaufens M15. Der zentrale Ball aus über 100.000 Sternen ist ein Relikt aus den frühen Jahren unserer Galaxis. Er umkreist weiterhin das Zentrum der Milchstraße.

M15 ist einer von ungefähr 150 Kugelsternhaufen, die noch vorhanden sind. Er ist bereits mit einem Fernglas gut sichtbar. In seinem Zentrum sehen wir eine der dichtesten Konzentration an Sternen, die wir kennen. Der Kugelsternhaufen enthält eine große Anzahl von variablen Sternen und Pulsaren.

Für dieses Bild von M15 wurden Aufnahmen mit sehr langer Belichtungszeit – insgesamt 122 Stunden – kombiniert. Es zeigt blasse Gas- und Staubwolken vor dem riesigen Sternhaufen. M15 ist ca. 35.000 Lichtjahre entfernt. Er liegt im Sternbild des geflügelten Pferdes Pegasus.

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Der rotierende Pulsar im Krebsnebel

Der Krebspulsar ist von weißen, wirbelnden Wolken umgeben. Außen herum sind violette Wolken angeordnet. Das Bild wurde eingefärbt.

Bildcredit: NASA: Röntgen: Chandra (CXC), optisch: Hubble (STScI), Infrarot: Spitzer (JPL-Caltech)

Im Zentrum des Krebsnebels liegt ein magnetischer Neutronenstern von der Größe einer Stadt. Er rotiert 30 Mal pro Sekunde. Das Objekt ist auch als Krebspulsar bekannt. Es ist der helle Fleck im Gaswirbel, der sich im Nebelzentrum befindet. Das spektakuläre Bild ist zwölf Lichtjahre breit. Es zeigt leuchtendes Gas, Höhlungen und wirbelnde Filamente mitten im Krebsnebel.

Das Bild ist aus Aufnahmen in mehreren Wellenlängen zusammengesetzt: Das Weltraumteleskop Hubble fotografiert im sichtbaren Licht (lila), das Röntgenteleskop Chandra im Röntgenbereich (blau) und das Weltraumteleskop Spitzer im infraroten Wellenlängenbereich (rot).

Wie ein kosmischer Dynamo liefert der Krebspulsar die Energie für die Emissionen des Nebels. Er jagt Stoßwellen durch das umgebende Material und beschleunigt Elektronen auf spiralförmigen Bahnen.

Der rotierende Pulsar hat mehr Masse als die Sonne und der Dichte eines Atomkerns. Er ist der kollabierte Kern eines massereichen Sterns, der explodierte. Die äußeren Teile des Krebsnebels sind die Überreste des Gases, aus dem der Stern bestand. Sie dehnen sich aus. Die Supernova-Explosion wurde auf dem Planeten Erde im Jahr 1054 von Menschen bezeugt.

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Der Supernovaüberrest CTA 1

Im Bild sind rote und blaue Nebelfetzen verteilt, gemischt mit kleinen, rot leuchtenden Sternen.

Bildcredit und Bildrechte: Thomas Lelu

Im Zentrum von CTA 1 befindet sich ein „stiller Pulsar„. 1960 entdeckten Astronomen*, dass der Supernova-Überrest im Radiowellenbereich aktiv ist. Sie erkannten ihn als Überrest der Explosion eines massereichen Sterns. Doch bei dem Pulsar entdeckte man keine Radiopulse. Man erwartete, dass vom kollabierten Kern des Sterns ein rotierender Neutronenstern übrig bleibt.

Bei der ursprünglichen Supernova-Explosion vor 10.000 Jahren blieb eine interstellare Trümmerwolke zurück. Sie ist in optischen Wellenlängen kaum zu erkennen. Noch immer dehnen sich die Stoßfronten aus. Das ist auf diesem lange belichteten Bild zu sehen, das mit einem Teleskop erstellt wurde. Der Sternenrest ist etwa 2 Grad groß. Er reicht über ein Sternfeld im nördlichen Sternbild Kepheus.

Zwar wurde seither in Radiowellenlängen kein Pulsar entdeckt. Doch das Gammastrahlen-Weltraumteleskop Fermi entdeckte im Jahr 2008 die gepulste Emission von CTA 1. Man erkannte ihn als der rotierende Neutronenstern des Supernova-Überrests. Die Quelle ist die erste einer neuen Klasse von Pulsaren. Diese Art Pulsare sendet keine Impulse im Radiowellenbereich, pulsiert aber in energiereicher Gammastrahlung.

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Krebsnebel: sichtbares Licht bis Röntgenbereich

Der Krebsnebel ist in unvertrauten violett-blauenFarbtönen dargestellt. In der Mitte ist in lila die Röntgenstrahlung überlagert, die vom Krebs-Pulsar abgestrahlt wird.

Bildcredit: NASA, ESA, ASI, Hubble, Chandra, IXPE

Was treibt den Krebsnebel an? Ein stadtgroßer magnetisierter Neutronenstern, der sich ungefähr 30 Mal pro Sekunde dreht. Dieser als Krebsnebel-Pulsar bekannte Stern ist der helle Fleck in der Mitte des Gaswirbels im Kern des Nebels.

Das spektakuläre Bild des Krebsnebels (M1) mit einem Durchmesser von rund 10 Lichtjahren zeigt eine wirbelnde zentrale Scheibe und komplexe Filamente aus umgebendem und sich ausdehnendem glühendem Gas. Das Bild kombiniert das sichtbare Licht vom Hubble-Weltraumteleskop in Rot und Blau mit dem Röntgenlicht vom Chandra-Röntgenobservatorium in Weiß und der diffusen Röntgenemission, die vom Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) entdeckt wurde, in diffusem Lila.

Der zentrale Pulsar treibt die Emissionen und die Ausdehnung des Krebsnebels an, indem er seine Rotationsgeschwindigkeit leicht verlangsamt, was einen Sternenwind aus energiereichen Elektronen auslöst. Das Bild wurde heute, am 25. Jahrestag des Starts von Chandra, dem NASA-Flaggschiff unter den Röntgenobservatorien, veröffentlicht.

Viele Entdeckungen: Chandra feiert 25-jähriges Jubiläum

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Simeis 147, Überrest einer Supernova

Der rot leuchtende Nebel im Bild erinnert an ein wirres Knäul aus hellen Fäden.

Bildcredit und Bildrechte: Stéphane Vetter (Nuits sacrées)

Man verliert leicht den Faden, wenn man diesen komplex verschlungenen Fasern des Supernovaüberrestes Simeis 147 folgt. Er ist auch als Sharpless 2-240 katalogisiert. Der faserartige Nebel hat den landläufigen Namen Spaghettinebel. Er liegt an der Grenze der Sternbilder Stier (Taurus) und Fuhrmann (Auriga).

Die eindrucksvolle Gasstruktur bedeckt am Himmel fast 3 Grad, das entspricht 6 Vollmondbreiten. Die Entfernung der Trümmerwolke wird auf 3000 Lichtjahre geschätzt. In dieser Entfernung wäre der Nebel etwa 150 Lichtjahre breit.

Das Kompositbild enthält Daten, die mit Schmalbandfiltern aufgenommen wurden, um die Emissionen von leuchtendem Wasserstoff (rot) und Sauerstoff (blau) zu isolieren. Der Supernovaüberrest hat ein Alter von ungefähr 40.000 Jahren. Das bedeutet, dass das Licht der massereichen Sternexplosion erstmals die Erde erreichte, als Wollhaarmammuts frei herumliefen.

Außer dem weitläufigen Überrest hinterließ die kosmische Katastrophe auch einen Pulsar. Das ist der Überrest des ursprünglichen Sternkerns, nämlich ein rotierender Neutronenstern.

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