Schlagwort: Röntgen

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Der Röntgenhimmel von eROSITA

Erste Ganzhimmelsdurchmusterung im Röntgenlicht des Weltraumteleskops eROSITA an Bord des Satelliten Spektr-RG.

Bildcredit und Bildrechte: J. Sanders, H. Brunner und eSASS Team (MPE); E. Churazov, M. Gilfanov (IKI)

Beschreibung: Was wäre, wenn Sie Röntgenstrahlen sehen könnten? Der Nachthimmel wäre ein seltsamer, fremdartiger Ort. Röntgenstrahlen haben ungefähr 1000-mal mehr Energie als die Photonen von sichtbarem Licht. Sie entstehen durch gewaltige Explosionen sowie in astronomischen Umgebungen mit hoher Temperatur. Statt der vertrauten ruhigen Sterne wäre der Himmel voller exotischer Sterne, aktiver Galaxien und heißer Supernovaüberreste.

Dieses Röntgenbild zeigt den ganzen Himmel beispiellos detailreich in Röntgenlicht, abgebildet vom Weltraumteleskop eROSITA an Bord des Satelliten Spektr-RG, der letztes Jahr in einen L2-Orbit gestartet wurde.

Die Ebene unserer Milchstraße verläuft quer über die Mitte. Das Bild zeigt einen diffusen, überall vorhandenen Röntgenhintergrund und die heiße interstellare Blase, die als Nordpolar-Sporn bezeichnet wird. Auch glühend heiße Supernovaüberreste wie Vela, die Cygnus-Schleife und Cas A oder energiereiche Doppelsterne wie Cyg X-1 und Cyg X-2 sind abgebildet, weiters die GMW und die Galaxienhaufen in Coma, Virgo und Fornax.

Dieses erste Ganzhimmelsbild von eROSITA zeigt mehr als eine Million Röntgenquellen, von denen manche noch nicht erklärbar sind und daher sicherlich weiter erforscht werden.

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Galaxienkrieg: M81 und M82

Die Galaxien Messier 81 und M82 im Sternbild Großer Bär kollidieren miteinander, bis nur noch eine der beiden Galaxien übrig bleibt.

Bildcredit und Bildrechte: Dietmar Hager, Torsten Grossmann

Diese beiden Galaxien sind weit weg. Sie befinden sich im nördlichen Sternbild Großer Bär und sind 12 Millionen Lichtjahre entfernt. Links strahlt die Spiralgalaxie M81 mit prächtigen Spiralarmen und einem hellen gelben Kern. Sie ist ungefähr 100.000 Lichtjahre groß. Rechts ist die irreguläre Galaxie M82. Sie ist von roten Gas- und Staubwolken markiert.

Das Paar ist seit einer Milliarde Jahre in einem Gravitationskampf gefangen. Die Schwerkraft beider Galaxien beeinflusste die jeweils andere bei einer Folge enger kosmischer Begegnungen. Ihre letzte Runde dauerte etwa 100 Millionen Jahre. Wahrscheinlich entstanden dabei die Dichtewellen, die sich um M81 kräuseln. Das führte wohl zum Reichtum der Spiralarme.

M82 blieb mit gewaltigen Sternbildungsregionen und kollidierenden Gaswolken zurück. Der Tumult ist so energiereich, dass die Galaxie im Röntgenlicht leuchtet. In den nächsten Milliarden Jahren führen die Begegnungen durch Gravitation vermutlich zu einer Verschmelzung, bei der nur eine einzige Galaxie übrig bleibt.

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Das Galaktische Zentrum von Radio bis Röntgen

Sgr A*, das Zentrum unserer Galaxis mit einem Schwarzen Loch, leuchtet in jeder Art von Licht; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: Röntgen: NASA, CXC, UMass, D. Wang et al.; Radio: NRF, SARAO, MeerKAT

Beschreibung: Auf wie viele Arten leuchtet das Zentrum unserer Galaxis? Diese rätselhafte Region, etwa 26.000 Lichtjahre entfernt ist und im Sternbild Schütze (Sagittarius) liegt, leuchtet in jeder Art von Licht, die wir sehen können.

Für dieses Bild wurde mit dem Röntgenobservatorium Chandra der NASA im Erdorbit energiereiche Röntgenstrahlung abgebildet, diese erscheint in Grün und Blau. Die rot gefärbte Abbildung der energiearmen Radiostrahlung stammt von der Teleskopanordnung MeerKAT des SARAO, die auf der Erde stationiert ist. Rechts neben der farbenfrohen Zentralregion liegt Sagittarius A (Sgr A), eine starke Radioquelle, die sich an derselben Stelle befindet wie Sgr A*, das sehr massereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxis.

Heißes Gas, das Sgr A* umgibt, sowie eine Reihe parallel verlaufender Radiofilamente, die als der „Bogen“ bezeichnet werden, sind links neben der Bildmitte zu sehen. Weiters verlaufen im Bild zahlreiche ungewöhnliche einzelne Radiofilamente. Viele Sterne kreisen in und um Sgr A*, außerdem zahlreiche kleine Schwarze Löcher und dichte Sternkerne, die als Neutronensterne und Weiße Zwerge bekannt sind. Das sehr massereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße wird gegenwärtig vom Event Horizon Telescope abgebildet.

Aktivitäten: NASA-Wissenschaft zu Hause
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NGC 2392: Planetarischer Nebel mit Doppelhülle

Das Weltraumteleskop Hubble und Chandra zeigen den Inuitnebel NGC 2392. Er erinnert an einen Kopf mit Kapuze.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, Chandra; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Manche sehen in NGC 2392 einen Kopf mit einer Kapuze. Im Jahr 1787 entdeckte der Astronom Wilhelm Herschel den ungewöhnlichen planetarischen Nebel. In jüngerer Zeit fotografierte ihn das Weltraumteleskop Hubble in sichtbarem Licht. Doch er wurde auch vom Röntgenteleskop Chandra in Röntgenlicht abgebildet. Für dieses Bild wurden sichtbares Licht und Röntgenstrahlung kombiniert. Das Röntgenlicht stammt vom zentralen heißen Gas und ist rosarot dargestellt.

Die Gaswolken im Nebel sind so komplex, dass man sie nicht ganz versteht. NGC 2392 ist ein planetarischer Nebel mit zwei Hüllen. Das weiter entfernte Gas bildete erst vor 10.000 Jahren die äußeren Hüllen eines sonnenähnlichen Sterns. Die ungewöhnlichen orangefarbenen Fasern in der äußeren Hülle sind etwa ein Lichtjahr lang. Die Filamente im Inneren stammen vom starken Teilchenwind des Zentralsterns. Der Nebel NGC 2392 ist etwa 3000 Lichtjahre entfernt. Er liegt in unserer Milchstraße im Sternbild Zwillinge (Gemini).

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N63A: Supernovaüberrest im sichtbaren Licht und Röntgen

Die leuchtende Wolke ist der Überrest eines Sterns, der explodierte. Darin befindet sich eine Struktur, die an einen Firefox erinnert (das Logo des Internet-Browsers).

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, Chandra; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Wie entstand diese Supernova? In der Großen Magellanschen Wolke (GMW) explodierte einst ein massereicher Stern. Vor erst 2000 Jahren erreichte ihr Licht erstmals den Planeten Erde.

Die GMW ist eine galaktische Nachbarin unserer Milchstraße. Die heftige Explosionsfront wandert auswärts und zerstört oder verdrängt dabei die umgebenden Gaswolken. Dabei entstehen relativ dichte Knoten aus Gas und Staub. Übrig bleibt N63A. Er ist einer der größten Supernovaüberreste in der GMW. Viele der dichten Knoten, die übrig bleiben, wurden komprimiert. Sie schrumpfen vielleicht weiter und bilden neue Sterne. Einige davon explodieren später wieder als Supernova und führen den Kreislauf fort.

Dieses Bild von N63A wurde aus Röntgendaten des Weltraumteleskops Chandra und Aufnahmen in sichtbarem Licht von Hubble kombiniert. Der markante Knoten aus Gas und Staub rechts oben wird informell Firefox genannt. Er leuchtet in sichtbarem Licht sehr hell. Dagegen strahlt der größere Supernovaüberrest am stärksten in Röntgenlicht.

N63A ist mehr als 25 Lichtjahre breit. Er ist ungefähr 150.000 Lichtjahre entfernt und liegt im südlichen Sternbild Schwertfisch.

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Der Katzenaugennebel in sichtbarem Licht und Röntgenstrahlung

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble Legacy Archive; Röntgenobservatorium Chandra; Bearbeitung und Bildrechte: Rudy Pohl

Beschreibung: Manche sehen darin ein Katzenauge, andere vielleicht die Schale einer kosmischen Riesen-Flügelschnecke, doch er ist einer der hellsten und detailreichsten planetarischen Nebel, die wir kennen. Er besteht aus Gas, das in der kurzen, aber prächtigen Phase nahe dem Lebensende eines sonnenähnlichen Sterns abgestoßen wird. Der sterbende Zentralstern dieses Nebels erzeugte vielleicht die äußeren kreisrunden konzentrischen Hüllen, indem er die äußeren Hüllen in einer Serie gleichmäßiger Erschütterungen abstieß. Die Entstehung der schönen, komplexen und symmetrischen inneren Strukturen ist jedoch nicht gut erklärbar.

Dieses Bild ist ein Komposit aus einem digital geschärften Bild des Weltraumteleskops Hubble, das mit einem im Röntgenlicht aufgenommenen Bild des Chandra-Observatoriums kombiniert wurde. Die erlesene schwebende Weltraumstatue ist größer als ein halbes Lichtjahr. Ein Blick in das Katzenauge könnte der Menschheit das Schicksal unserer Sonne zeigen, wenn sie in die Entwicklungsphase eines planetarischen Nebels eintritt – aber erst in etwa 5 Milliarden Jahren.

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Röntgen-Superblasen in der Galaxie NGC 3079

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: Röntgen: NASA, CXC, U. Michigan, J-T Li et al.; Optisch: NASA, STScI

Beschreibung: Wie entstanden diese gewaltigen galaktischen Superblasen? Zwei dieser ungewöhnlichen Blasen, von denen jede Tausende Lichtjahre misst, wurden kürzlich nahe dem Zentrum der Spiralgalaxie NGC 3079 entdeckt. Die Riesenblasen – rechts im Bild in Violett abgebildet – sind so heiß, dass sie Röntgenlicht abstrahlen, das vom Röntgenobservatorium Chandra der NASA in der Erdumlaufbahn detektiert wurde.

Da die Blasen über das Zentrum von NGC 3079 reichen, lautet eine führende Hypothese, dass sie irgendwie durch eine Wechselwirkung des zentralen, sehr massereichen Schwarzen Lochs mit dem umgebenden Gas erzeugt wurden. Andernfalls könnten die Riesenblasen vorwiegend durch die energiereichen Winde vieler junger, heißer Sternen in der Nähe des Galaxienzentrums entstanden sein. Das einzige ähnliche Phänomen, das wir kennen, sind Gammastrahlen emittierende Fermi-Blasen, die vom Zentrum unserer Milchstraße ausströmen, und die vor 10 Jahren auf Bildern des NASA-Satelliten Fermi entdeckt wurden.

Die Erforschung der NGC 3079-Superblasen wird sicherlich fortgesetzt, aber auch die Suche nach energiereichen Riesenblasen in anderen Galaxien.

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Tychos Supernovaüberrest in Röntgenlicht

Eine flauschige Kugel mit violett leuchtendem Rand füllt das Bild. Es ist der Überrest der Supernova, die Tycho Brahe vor 400 Jahren beobachtete.

Bildcredit: NASA / CXC / F.J. Lu (Chinese Academy of Sciences) et al.

Welcher Stern erzeugte diesen riesigen Bovisten? Das Bild zeigt einen heißen, expandierenden Nebel, der von Tychos Supernova übrig blieb. Er ist das Ergebnis einer Sternexplosion, die der berühmte Astronom Tycho Brahe vor mehr als 400 Jahren beschrieb. Dieses Bild ist ein Komposit in drei Röntgen-Spektralfarben, die mit dem Röntgen-Observatorium Chandra im All aufgenommen wurden.

Die expandierende Gaswolke ist extrem heiß. Leicht unterschiedliche Geschwindigkeiten bei der Ausdehnung führten dazu, dass die Wolke flauschig wirkt. Der Stern, der die Supernova SN 1572 erzeugte, löste sich wahrscheinlich ganz auf. Doch wahrscheinlich hatte er einen Begleiter. Es ist ein Stern mit dem Namen Tycho G. Er ist zu blass, um ihn hier zu erkennen.

Es ist wichtig, Überreste des Vorläufers von Tychos Supernova zu finden, denn es war eine Supernova vom Typ Ia. Diese Art Supernovae sind eine wichtige Stufe der Entfernungsskala, um die Größenordnung des sichtbaren Universums zu kalibrieren. Die Spitze der Helligkeit von Supernovae vom Typ Ia gilt als gut erforscht. Daher sind sie ziemlich wertvoll, um den Zusammenhang zwischen Blässe und Distanz im fernen Universum zu erforschen.

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