Schlagwort: Pulsar

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Hubble zeigt den Kugelsternhaufen M15

Mitten im Bild leuchtet ein Kugelsternhaufen, dessen Einzelsterne fast bis ins Zentrum hinein erkennbar sind.

Credit: ESA, Hubble, NASA

Sterne schwärmen wie Bienen um das Zentrum des hellen Kugelsternhaufens M15. Diese Kugel aus mehr als 100.000 Sternen ist ein Relikt aus den frühen Jahren unserer Galaxis und umkreist immer noch das Zentrum der Milchstraße.

M15 ist einer von etwa 150 Kugelsternhaufen, die noch übrig sind. Man sieht ihn leicht mit einem Fernglas. Er besitzt eine der dichtesten Sternkonzentrationen im Zentrum, die wir kennen, und er ist reich an veränderlichen Sternen und Pulsaren.

Dieses scharfe Bild wurde vom Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Es ist etwa 120 Lichtjahre breit und zeigt die dramatische Zunahme der Sterndichte im Zentrum des Haufens. M15 ist etwa 35.000 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild des geflügelten Pferdes Pegasus. Neue Hinweise lassen ein massereiches schwarzes Loch im Zentrum von M15 vermuten.

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Simeis 147: Supernovaüberrest

Wie ein Knäul aus roten Fäden schlingen sich die Wirbel in diesem Supernovaüberrest in einer Umgebung, die dicht von Sternen gesprenkelt ist.

Credit und Bildrechte: Nobuhiko Miki

Beschreibung: Man verliert leicht die Orientierung, wenn man den komplexen Fasern auf diesem detailreichen Mosaikbild des zarten Supernovaüberrestes Simeis 147 folgt. Er ist als Sh2-240 katalogisiert und bedeckt am Himmel im Sternbild Stier fast 3 Grad oder 6 Vollmonde. Das entspricht in der geschätzten Entfernung der stellaren Trümmerwolke von 3000 Lichtjahren einer Breite von 150 Lichtjahren.

Das Komposit entstand aus Bilddaten, die mit Schmalbandfiltern aufgenommen wurden, um die Emissionen von Wasserstoff- und Sauerstoffatomen zu betonen, welche die Regionen aus komprimiertem, leuchtendem Gas zeigen.

Dieser Supernovaüberrest ist etwa 40.000 Jahre alt. Das bedeutet, dass das Licht der gewaltigen Sternexplosion die Erde erstmals vor 40.000 Jahren erreichte. Doch dieser sich ausdehnende Überrest ist nicht das einzige Nachspiel. Die kosmische Katastrophe hinterließ auch einen Pulsar, das ist ein rotierender Neutronenstern. Dieser ist alles, was vom ursprünglichen Kern des Sterns übrig blieb.

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Der scheue Quallennebel

Rechts unten leuchtet ein orange-grüner dichter Nebel, der an eine Qualle erinnert. In der Mitte und auf einer größeren Fläche leuchtet ein blasserer, grün-blauer Nebel, der von dunklen Staubfasern durchzogen ist.

Bildcredit und Bildrechte: Bob Franke

Das faszinierende Teleskopbild zeigt den sonst blassen, schwer fassbaren Quallennebel in Falschfarben. Die hellen Sterne My und Eta Geminorum am Fuß der himmlischen Zwillinge flankieren ihn. Der Quallennebel ist die hellere gewölbte Emission rechts unten, an der Tentakel baumeln.

Die kosmische Qualle gehört zum blasenförmigen Supernova-Überrest IC 443. Er ist die Trümmerwolke eines explodierten schweren Sterns, die sich ausdehnt. Das Licht der Explosion erreichte die Erde vor mehr als 30.000 Jahren. Ihr Cousin in astrophysischen Gewässern ist der Krebsnebel. Auch er ist der Überrest einer Supernova. Beide enthalten einen Neutronenstern. Das ist der Überrest des kollabierten Inneren des Sterns.

Der Emissionsnebel Sharpless 249 füllt das Feld links oben. Der Quallennebel ist etwa 5000 Lichtjahre entfernt. In dieser Distanz ist das Bild einen etwa 300 Lichtjahre breit.

Das Schmalband-Komposit entstand mit einem Farbschema, das durch Bilder des Weltraumteleskops Hubble bekannt wurde. Es kartiert das angeregte Leuchten der Atome von Sauerstoff, Wasserstoff und Schwefel in Blau, Grün und Rot.

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Die Hand eines Pulsars

Unter einem ovalen Gebilde mit roten Lichtern am Rand hebt sich ein blauer Nebel, der an eine Hand erinnert.

Credit: P. Slane (Harvard-Smithsonian CfA) et al., CXC, NASA

Beschreibung: Verglichen mit anderen Pulsaren ist PSR B1509-58 jung. Das Licht der Supernovaexplosion, bei der er entstand, hat die Erde vor etwa 1700 Jahren erreicht. Der Neutronenstern mit einem Durchmesser von 20 Kilometern rotiert 7 Mal pro Sekunde. Er ist ein kosmischer Dynamo, der einen Strom geladener Teilchen erzeugt. Der energiereiche Wind sorgt für das Leuchten im Röntgenlicht, das den Nebel auf diesem tiefgründigen Bild des Röntgenteleskops Chandra umgibt.

Röntgenstrahlen mit niedriger Energie werden rot dargestellt, solche mit mittlerer Wellenlänge grün und Strahlung mit hoher Energie leuchtet blau. Der Pulsar befindet sich in der hellen Zentralregion. Die komplexe Struktur ähnelt einer Hand. PSR B1509-58 ist etwa 17.000 Lichtjahre entfernt im südlichen Sternbild Zirkel (Circinus). In dieser Entfernung ist das Chandrabild 100 Lichtjahre breit.

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Fermi katalogisiert den Gammastrahlen-Himmel

Dargestellt ist eine Grafik des ganzen Himmels als blaues Oval, die aus Daten des Teleskops Fermi erstellt wurde. Durch die Mitte verläuft ein hellblauer Streifen, das ist die Milchstraße.

Credit: NASA, DOE, Internationale Fermi-LAT-Arbeitsgruppe

Was leuchtet am Himmel in Gammastrahlen? Das Gammastrahlen-Weltraumteleskop Fermi bietet die bisher vollständigste Antwort auf diese Frage. Es erstellte einen ersten Himmelskatalog. Fermis Quellen kosmischer Gammastrahlen zeigen die energiereichsten Teilchenbeschleuniger der Natur. Sie liefern Photonen mit 100 MeV bis 100 GeV. Das ist mehr als das 50-Millionenfache bis 50-Milliardenfache der Energie von sichtbarem Licht.

Elf Monate lang durchmusterte Fermi den Himmel mit seinem Large Area Telescope (LAT). Aus den Daten wurden 1451 Quellen katalogisiert. Zu diesen Quellen gehören energiereiche Galaxien mit intensiver Sternbildung. Auch aktive galaktische Kerne (AGN) außerhalb der Michstraße zählen dazu. Auch in unserer Milchstraße befinden sich viele Pulsare (PSR) und Pulsarwindnebel (PWN). Außerdem gibt es Supernovaüberreste (SNR), Röntgen-Doppelsterne (HXB) und Mikroquasare (MQO).

In der Mitte verläuft die Milchstraße durch Fermis Himmelskarte. Die diffuse Gammastrahlung in der galaktischen Ebene verläuft waagrecht durch das Bild. Wenn ihr den Mauspfeil über die Karte schiebt, werden die katalogisierten Gammastrahlenquellen markiert. 630 katalogisierte Quellen von Gammastrahlen sind noch unbekannt. Sie können also nicht mit beobachteten Quellen im niedrigeren Energiebereich in Verbindung gebracht werden.

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Fermis Gammastrahlen-Pulsare

Der ganze Himmel ist dunkelblau oval dargestellt, waagrecht verläuft ein rotes Band. Über das Bild sind einzelne Strahlungsquellen verteilt.

NASA, DOE, Fermi-LAT-Arbeitsgemeinschaft

Pulsare entstehen in Supernovae. Sie sind rotierende Neutronensterne. Das sind kollabierte Kerne von Sternen. Diese kollabierten Kerne bleiben bei finalen Explosionen massereicher Sterne übrig.

Pulsare werden meist entdeckt, indem man ihre regelmäßigen Radiopulse entdeckt und erforscht. Nun wurden zwei Dutzend Pulsare vom Weltraumteleskop Fermi in der Energie extremer Gammastrahlen entdeckt. 16 Pulsare fand man nur durch ihre gepulsten Emissionen in Gammastrahlen.

Diese Karte zeigt den ganzen Himmel in Gammastrahlen. In der Mitte verläuft die Ebene unserer Milchstraße. Die Positionen von Pulsaren sind markiert. Die 16 neuen Fermi-Pulsare sind gelb eingekreist. 8 Radiopulsare waren schon zuvor bekannt. Sie sind mit rosaroten Kreisen markiert.

Die hellsten bizarren Sternenreste am Gammastrahlenhimmel sind der Vela-Pulsar, der Krebs-Pulsar und der Geminga-Pulsar auf der rechten Seite. Die Pulsare Taz, Eel und Rabbit wurden nach den Nebeln benannt, die sie mit Energie versorgen. Auch die Pulsare Gamma Cygni und CTA 1 links gehören zu den expandierenden Supernovaüberresten gleichen Namens.

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Ferimis erstes Bild

Siehe Erklärung. Durch ein leuchtendblaues ovales Bild des ganzen Himmels verläuft waagrecht ein rotes Band, das die Milchstraße darstellt.

Credit: NASA, DOE, das internationale LAT-Team

Beschreibung: Das Gamma-ray Large Aera Space Telescope (GLAST), das am 11. Juni gestartet wurde um das Universum in extremen Energiebereichen zu erforschen, wurde nun offiziell in Fermi Gamma-ray Space Telescope umbenannt, zu Ehren des Nobelpreisträgers Enrico Fermi (1901-1954), Pionier der Hochenergiephysik. Nach der Testphase senden nun die beiden Instrumente Fermis, der Gamma-ray Burst Monitor (GBM) und das Large Area Telescope (LAT), regelmäßig Daten.

Dieses Falschfarbenbild zeigt Fermis erste Karte des Gammastrahlen-Himmels von LAT. Es zeigt den ganzen Himmel, das Zentrum unserer Milchstraße und die galaktische Ebene wurden über die Bildmitte projiziert.

Was leuchtet am Gammastrahlenhimmel? In der galaktischen Ebene kollidiert energiereiche kosmische Strahlung mit Gas und Staub und erzeugt das diffuse Gammastrahlen-Leuchten. Starke Emissionen von rotierenden Neutronensternen oder Pulsaren und weit entfernten aktiven Galaxien, bekannt als blazars, sind zu erkennen, wenn Sie den Mauspfeil über die Karte schieben.

Als Vorspiel für künftige Entdeckungen kombiniert dieses bemerkenswerte Ergebnis die Beobachtungen von nur 4 Tagen, was einem Jahr an Beobachtungen mit dem Compton-Gammastrahlenteleskop in den 1990er-Jahren entspricht. Zusätzlich zur Möglichkeit Gammastrahlenblitze zu beobachten erlaubt die stark verbesserte Empfindlichkeit Fermi tiefer in das Hochenergie-Universum hinauszublicken.

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Vela-Supernovaüberrest

Verworrene Fasern und runde Nebel füllen das Bild. Auch einige blaue Sterne mit hellen Höfen sind darin verteilt. Das Weitwinkelfeld bildet viele bekannte Objekte am Himmel ab, sie sind in einem zweiten, beschrifteten Bild angeführt.

Credit und Bildrechte: Robert Gendler

Die schöne, komplexe Himmelslandschaft liegt in der Ebene der Milchstraße. Das Mosaik ist 16 Grad breit. Es entstand aus 30 Bildfeldern und zeigt das nordwestliche Ende im Sternbild Segel (Vela). Dort schimmern die Fasern des Vela-Supernovaüberrestes. Er ist eine expandierende Trümmerwolke, die nach der finalen Explosion eines massereichen Sterns übrig blieb.

Das Licht der Supernova erreichte die Erde vor etwa 11.000 Jahren. Neben den Fasern aus leuchtendem Gas blieb von der kosmischen Katastrophe auch ein unglaublich dichter, rotierender stellarer Kern zurück. Es ist der Vela-Pulsar. Der Vela-Überrest ist etwa 800 Lichtjahre entfernt. Wahrscheinlich ist er in einen größeren, älteren Überrest einer Supernova eingebettet, nämlich den Gum-Nebel. Das breite Mosaik zeigt noch mehr bekannte Emissions- und Reflexionsnebel, Sternhaufen und nicht zuletzt auch den Bleistiftnebel.

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