Schlagwort: Röntgen

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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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Viele Singularitäten im Galaktischen Zentrum

Ein lila Nebel mit heller Mitte schimmert vor dunklem Grund. Viele kleine Lichtquellen sind mit roten und gelben Kreisen markiert. Die roten Kreise zeigen Doppelsysteme mit einem Schwarzen Loch. In der Mitte ist das Zentrum der Milchstraße, es ist mit Sgr A* beschriftet.

Bildcredit: NASA/CXC / Columbia Univ./ C. Hailey et al.

Kürzlich ergab eine informelle Studie, dass Astronomys noch keinen guten Sammelbegriff für Gruppen Schwarzer Löcher haben. Doch wir brauchen einen.

Das Bild stammt vom Röntgenteleskop Chandra. Die roten Kreise markieren eine Gruppe aus einem Dutzend Schwarzer Löcher in Doppelsternsystemen. Sie besitzen etwa 5 bis 30 Sonnenmassen und schwärmen ungefähr 3 Lichtjahre entfernt um das Zentrum der Milchstraße. Diese enthält ein sehr massereiches Schwarzes Loch. Es hat die Bezeichnung Sagittarius A* (Sgr A*). Die gelb eingekreisten Röntgenquellen sind wahrscheinlich Neutronensterne oder weiße Zwergsterne in Doppelsystemen mit weniger Masse.

Einzelne Schwarze Löcher sind unsichtbar. Doch in Doppelsystemen ziehen sie Materie von einem normalen Begleitstern ab. Dabei entsteht Röntgenstrahlung. Beim galaktischen Zentrum erkennt man Schwarze Löcher nur als punktförmige Röntgenquellen. Chandra kann nur die helleren dieser Doppelsysteme erkennen. Das ist ein Hinweis, dass es dort Hunderte schwächerer Doppelsysteme mit Schwarzen Löchern geben muss, die man aber noch nicht entdeckt hat.

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Unerwartete Röntgenstrahlen vom Perseus-Galaxienhaufen

Mitten im Bild strahlt ein helles Licht. Es ist von einem violetten Schimmer umgeben, noch weiter außen verläuft ein breiter, dunkelblauer ovaler Ring. Im Bild sind einige Sterne und Galaxien verteilt.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXO/Oxford University/J. Conlon et al.; Radio: NRAO/AUI/NSF/Univ. of Montreal/Gendron-Marsolais et al.; Optisch: NASA/ESA/IoA/A. Fabian et al.; DSS

Warum leuchtet der Galaxienhaufen im Perseus so seltsam in einer bestimmten Wellenlänge von Röntgenlicht? Das ist nicht bekannt. Eine viel diskutierte Hypothese besagt, dass diese Röntgenstrahlen ein Hinweis auf die lange gesuchte Form Dunkler Materie sind. Das Rätsel dreht sich um eine Röntgenfarbe von 3,5 Kiloelektronenvolt (KeV). Sie leuchtet anscheinend nur dann stark, wenn man Bereiche weit außerhalb vom Haufenzentrum beobachtet. Im Bereich um das zentrale, sehr massereiche Schwarze Loch, das sich wahrscheinlich dort befindet, gibt es nur wenig 3,5 KeV-Röntgenstrahlung.

Ein ziemlich umstrittener Lösungsvorschlag lautet, dass es sich um etwas handeln könnte, das man nie zuvor sah: fluoreszierende Dunkle Materie (FDM). Diese Art Dunkler Teilchenmaterie könnte 3,5-KeV-Röntgenstrahlung absorbieren. Falls dem so ist, strahlt FDM nach Absorption dieses Röntgenlicht vielleicht später aus dem ganzen Haufen ab. Dabei entsteht eine bestimmte Emissionslinie. Sieht man sie jedoch vor der Zentralregion um das Schwarze Loch, müsste die Absorption von FDM deutlicher ausfallen und eine Absorptionslinie erzeugen.

Das Kompositbild zeigt den Galaxienhaufen im Perseus. Sichtbares Licht und Radiolicht leuchten rot. Das Röntgenlicht wurde vom Weltraumobservatorium Chandra aufgenommen. Es ist blau dargestellt.

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Cassiopeia A wiederverwerten

Die verworrene leuchtende runde Wolke im Bild ist der Überrest einer Supernova. Er ist als Cassiopeia A bekannt. Das Bild wurde mit dem Röntgenobservatorium Chandra im Weltraum aufgenommen.

Bildcredit: NASA, CXC, SAO

Die massereichen Sterne in der Milchstraße haben eine spektakuläre Existenz. Erst kollabieren sie aus riesigen kosmischen Wolken. Dann zünden ihre Kernbrennöfen. Durch Kernfusion entstehen im Inneren schwere Elemente. Nach ein paar Millionen Jahren explodiert das angereicherte Material und wird in den interstellaren Raum gesprengt. Dort kann die Sternbildung von Neuem beginnen.

Diese expandierende Trümmerwolke ist als Cassiopeia A bekannt. Sie ist ein Beispiel für diese Schlussphase im stellaren Zyklus. Das Licht der Explosion, die diesen Überrest einer Supernova erzeugte, war erstmals vor etwa 350 Jahren am Himmel des Planeten Erde zu sehen. Doch das Licht brauchte etwa 11.000 Jahre, um zu uns zu gelangen.

Dieses Bild ist in Falschfarben dargestellt. Es stammt vom Röntgen-Observatorium Chandra und zeigt die Fasern und Knoten im Überrest Cassiopeia-A, die noch heiß sind. Die energiereiche Strahlung bestimmter Elemente wurden farbcodiert. Silizium ist rot gefärbt, Schwefel ist gelb, Kalzium grün und Eisen violett. So erkennt man die Wiederverwertung von Sternenstaub in unserer Galaxis besser. Die Explosionswelle breitet sich immer noch aus. Es ist der blaue äußere Ring.

Das scharfe Röntgenbild ist in der geschätzten Entfernung von Cassiopeia A etwa 30 Lichtjahre breit. Nahe der Mitte ist ein heller Fleck. Es ist ein Neutronenstern, also der unglaublich dichte kollabierte Überrest des massereichen Sternkerns.

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