Schlagwort: Röntgen

Veröffentlicht am

Supernovaüberrest Puppis A

Die faserartige bunte Wolke im Bild zeigt den Supernovaüberrest Puppis A im Sternbild Achterdeck des Schiffes. Die expandierende Wolke wurde in Röntgen- und Infrarotlicht aufgenommen und farbcodiert abgebildet.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/IAFE/ G. Dubner et al., ESA/XMM-Newton; Infrarot: NASA/ESA/JPL-Caltech/GSFC/ R. Arendt et al.

Der Supernovaüberrest Puppis A entstand durch die Explosion eines massereichen Sterns. Er breitet sich ins interstellare Medium aus. Seine Entfernung beträgt etwa 7000 Lichtjahre. In dieser Distanz ist die Sondierung in Falschfarben der komplexen Expansion etwa 180 Lichtjahre groß.

Das Bild basiert auf den vollständigsten Daten, die bislang in Röntgen- und Infrarotlicht erhoben wurden. Die Röntgendaten stammen von Chandra und XMM/Newton, die Infrarot-Daten vom Weltraumteleskop Spitzer.

Das faserartige Röntgenlicht ist in Blau abgebildet. Es stammt von Gas, das durch die Stoßwelle der Supernova aufgeheizt wurde. Das rot und grün dargestellte Infrarotlicht stammt von warmem Staub. Die hellen Pastelltöne zeigen Regionen, wo sich komprimiertes Gas und aufgewärmter Staub mischen.

Die Supernova wurde durch einen Kollaps im massereichen Sterneninneren ausgelöst. Ihr Licht erreichte die Erde vor etwa 3700 Jahren. Der Supernovaüberrest Puppis A ist weiterhin eine starke Quelle am Röntgenhimmel.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

SN 2014J schickt keine Röntgenstrahlen

Mitten im Bild leuchtet ein Nebel, er ist im Zentrum sehr hell und wird nach außen hin rötlich. Rechts neben der Mitte markiert ein weißer Kasten die Position der Supernova SN 2014J. Die Aufnahmen in Röntgenlicht vor und nach der Explosion sind in zwei Einschüben unten gezeigt.

Bildcredit: NASA / CXC / SAO / R. Margutti et al.

Im Jänner beobachteten Teleskope und Observatorien auf der ganzen Erde, wie die Helligkeit der Supernova SN 2014J in der nahen Galaxie M82 anstieg. Doch die vielleicht wichtigste Beobachtung gelang im Orbit. Dort sah das Röntgenobservatorium Chandra nämlich – nichts.

Die Explosion von SN 2014J wurde als Typ-Ia-Supernova klassifiziert. Man dachte, ein Weißer Zwerg hätte stetig Materie von einem Begleitstern abgezogen. Dieser Zuwachs hätte schließlich die Supernova gezündet. Zu diesem Modell gehört Röntgenstrahlung. Sie entsteht, wenn die Druckwelle der Supernova auf die übrige Materie in der Umgebung des Weißen Zwergs trifft.

Doch bei der Supernova SN 2014J war keine Röntgenstrahlung zu messen. Chandras Falschfarben-Röntgenbild der Galaxie M82 zeigt zwei großteils leeren Nahaufnahmen der Position der Supernova. Sie sind in den Einschüben „Pre“ (vorher) und „Post“ (nachher) abgebildet. Nach dem überraschenden Mangel an Röntgenstrahlung von SN 2014J werden neue Modelle entwickelt. Sie sollen klären, was die kosmische Explosion auslöste.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

M106 im ganzen Spektrum

Aus einer Spiralgalaxie mit Staubbahnen und rötlichen Sternbildungsgebieten ragen violette Arme, die sich über die Galaxienscheibe erheben. Sie sind auf Bildern in sichtbarem Licht nicht zu sehen.

Bildcredits: Röntgen – NASA / CXC / Caltech / P.Ogle et al., Optisch – NASA/STScI, Infrarot – NASA/JPL-Caltech, Radio – NSF/NRAO/VLA

Die Spiralarme der hellen, aktiven Galaxie M106 breiten sich auf diesem Multiwellenlängen-Porträt aus. Es entstand aus Bilddaten von Radio- bis Röntgenstrahlen und zeigt die Galaxie im ganzen elektromagnetischen Spektrum. M106 ist auch als NGC 4258 bekannt. Sie befindet sich im nördlichen Sternbild Jagdhunde. Die gut vermessene Entfernung zu M106 beträgt 23,5 Millionen Lichtjahre. Damit ist diese kosmische Szenerie etwa 60.000 Lichtjahre breit.

Typisch für große Spiralgalaxien sind dunkle Staubbahnen, junge Sternhaufen und Sternbildungsgebiete. Sie säumen die Spiralarme, die in einem hellen Kern zusammenlaufen.

Doch dieses Komposit betont zwei anomale Arme in Radiowellenlängen (violett) und Röntgenlicht (blau). Sie erheben sich anscheinend aus der Zentralregion von M106. Es sind Hinweise auf energiereiche Strahlströme aus Materie, die in die Galaxienscheibe rasen. Die Strahlen werden wahrscheinlich von Materie gespeist, die in ein massereiches zentrales Schwarzes Loch fällt.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

M51: Röntgenstrahlen der Strudelgalaxie

Für dieses Bild wurden Daten in Röntgenlicht violett gefärbt. Darüber wurde ein Bild in sichtbarem Licht gelegt, man kann es aufrufen, wenn man den Mauspfeil über das Bild schiebt.

Bildcredit und Bildrechte: Röntgen: NASA, CXC, R. Kilgard (Wesleyan U. et al.; Optisch: NASA, STScI

Was wäre, wenn wir eine ganze Spiralgalaxie röntgen? Das tat kürzlich (wieder) das NASA-Röntgenobservatorium Chandra. Ziel waren zwei nahe Galaxien, die miteinander wechselwirken. Sie sind zusammen als Studelgalaxie (M51) bekannt. Dieses Bild der Spirale und ihrer Nachbarin stammt von Chandra. Es zeigt Hunderte glitzernder Röntgensterne. Für das Bild wurden Beobachtungen von Chandra im Röntgenlicht und vom Weltraumteleskop Hubble in sichtbarem Licht kombiniert.

Die Zahl heller Röntgenquellen ist für normale Spiralgalaxien oder elliptische Galaxien ungewöhnlich hoch. Sie lässt darauf schließen, dass im kosmischen Strudelbecken in M51 intensive Sternbildung stattfand. Wahrscheinlich handelt es sich Binärsysteme mit Neutronenstern und Schwarzen Löchern. Die beiden Galaxien sind als NGC 5194 (rechts) und NGC 5195 (links) katalogisiert. In ihren hellen Kernen gibt es Aktivität mit viel Energie.

Das Falschfarbenbild zeigt Röntgenlicht in Violett. Die diffusen Röntgen-Emissionen stammen zumeist von Gas, das von Supernova-Explosionen auf viele Millionen Grad aufgeheizt wird.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Im Inneren des Flammennebels

Das Bild zeigt den Flammennebel im Sternbild Orion und seine Umgebung. Darüber wurde eine Röntgen-Infrarot-Abbildung gelegt.

Bildcredit: Optisch: DSS; Infrarot: NASA/JPL-Caltech; Röntgen: NASA/CXC/PSU/ K.Getman, E.Feigelson, M.Kuhn und das MYStIX-Team

Das optische Bild zeigt eine staubige, überfüllte Sternbildungsregion im Gürtel des Orion. Sie ist etwa 1400 Lichtjahre entfernt. Daraus sticht der Flammennebel hervor. Röntgendaten des Chandra-Observatoriums und Infrarotbilder des Weltraumteleskops Spitzer blicken tief ins Innere der Wolken. Sie bestehen aus leuchtendem Gas und undurchsichtigen Staubwolken.

Wenn ihr den Mauspfeil über das Bild schiebt oder darauf klickt, kommen viele Sterne im jungen eingebetteten Haufen NGC 2024 zum Vorschein. Sie sind nur 200.000 bis 1,5 Millionen Jahre alt. Das Kompositbild aus Röntgen- und Infrarot-Daten ist etwa 15 Lichtjahre breit. Es zeigt das Zentrum des Flammennebels.

Die Röntgen-Infrarot-Daten zeigen auch, dass sich die jüngsten Sterne auf die Mitte des Haufens befinden. Das widerspricht einfachen Modellen der Sternbildung dieser Sternschmiede. Diese Modelle besagen, dass die Sternbildung zuerst im dichteren Zentrum beginnt. Dann wandert sie schrittweise nach außen zum Rand. Dabei sollten ältere Sterne im Zentrum des Flammennebels zurückbleiben, nicht die jüngeren.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Hubble-Remix: die aktive Galaxie NGC 1275

Vor einem diffusen hellen Galaxienkern verlaufen relativ stabild Filamente, die purpurn leuchten.

Bildcredit: Daten – Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung – Al Kelly

Die aktive Galaxie NGC 1275 ist das zentrale, markante Mitglied des großen Perseus-Galaxienhaufens, der relativ nahe liegt. In sichtbaren Wellenlängen wirkt sie ungestüm, ist aber auch eine gewaltige Quelle an Röntgen- und Radioemissionen.

NGC 1275 sammelt Materie an. Ganze Galaxien fallen in sie hinein und speisen am Ende ein sehr massereiches Schwarzes Loch im Kern der Galaxie. Dieses Farbkompositbild wurde aus Archivdaten des Weltraumteleskops Hubble neu erstellt. Es betont die daraus resultierenden galaktischen Trümmer und Filamente aus leuchtendem Gas. Manche davon sind bis zu 20.000 Lichtjahre lang. Die Filamente bleiben in NGC 1275 bestehen, obwohl der Tumult galaktischer Kollisionen sie eigentlich zerstören sollte.

Was hält die Fasern zusammen? Beobachtungen lassen vermuten, dass die Strukturen, die durch die Aktivität des Schwarzen Loches vom Zentrum der Galaxie ausgestoßen werden, durch Magnetfelder zusammengehalten werden. NGC 1275 ist auch als Perseus A bekannt. Sie umfasst mehr als 100.000 Lichtjahre und ist etwa 230 Millionen Lichtjahre von uns entfernt.

Lesetipp: APOD auf Spiegelsites

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Der stille Sagittarius A*

Im Bild sind rote gewundene nebelige Arme verteilt, darin sind gelbe und blaue unscharfe Lichtflecken verteilt. In der Mitte ist ein Quadrat markiert, das rechts oben vergrößert dargestellt ist. Es zeigt eine Nebelstruktur mit einem hellen Zentrum.

Bildcredit: Röntgen – NASA / CXC / Q. Daniel Wang (UMASS) et al., Infrarot – NASA/STScI

Heißes Gas ist schwer zu schlucken. Das gilt anscheinend auch für das extrem massereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxis. Das Schwarze Loch in der Milchstraße ist als die Quelle Sagittarius A* bekannt. Es befindet sich in der Mitte dieses Komposits. Darauf ist Infrarot in roten und gelben Farbtönen dargestellt, Röntgenstrahlung in blauen Farben.

Eine unscharfe Emission umgibt das Schwarze Loch. Sie wurde im Rahmen einer umfangreichen Beobachtungskampagne mit dem Röntgenteleskop Chandra aufgenommen. Der eingefügte Ausschnitt zeigt die Nahaufnahme im Detail, er ist etwa 1/2 Lichtjahr breit. Das galaktische Zentrum ist ungefähr 26.000 Lichtjahre entfernt.

Astronomen* fanden heraus, dass die Röntgenemission von heißem Gas stammt, das aus den Winden massereicher junger Sterne in der Region abgezogen wird. Die Chandra-Daten zeigen, dass höchstens ein Prozent des Gases im Gravitationsbereich des Schwarzen Loches jemals den Ereignishorizont erreicht und genug Hitze und Drehimpuls verliert, um in das Schwarze Loch zu stürzen. Der Rest des Gases entweicht als Ausfluss.

Das Ergebnis erklärt, warum das zentrale Schwarze Loch in der Milchstraße so ruhig ist. Es ist viel blasser, als man im energiereichen Röntgenspektralbereich erwarten würde. Das gilt wahrscheinlich für die meisten extrem massereichen Schwarzen Löcher in Galaxien im nahen Universum.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Großteleskope der Erde untersuchen GRB 130427A

Eine Kugel vor schwarzem Hintergrund ist von blauen Flecken übersät. Über der Mitte ist ein weißes Licht mit einem roten Rand.

Illustrationscredit: NASA, DOE, Fermi-LAT-Collaboration

Im nahen Universum fand eine gewaltige Explosion statt. Nun ermitteln Großteleskope auf der ganzen Welt und im All. Der Gammablitz trägt die Bezeichnung GRB 130427A. Er wurde zuerst vom Satelliten Swift im Erdorbit im energiereichen Röntgenspektrum entdeckt. Dieser meldete den Ausbruch rasch der Erde.

Nur drei Minuten später fand das Teleskop ISON die Explosion im sichtbaren Licht. Es stellte seine extreme Helligkeit fest und gab genauere Koordinaten weiter. ISON in New Mexico hat einen halben Meter Durchmesser.

In den nächsten Minuten wurde die helle optische Entsprechung von mehreren rasch ausrichtbaren Teleskopen verfolgt. Dazu gehörten das 2-Meter-Teleskop P60 in Kalifornien, das 1,3-Meter-Teleskop PAIRTEL in New Mexico und das 2 Meter große Faulkes Telescope North auf Hawaii.

In nur zwei Stunden ermittelte das 8,2-Meter-Teleskop Gemini Nord auf Hawaii eine Rotverschiebung von 0,34. Damit positionierte es die Explosion in eine Entfernung von etwa 3,6 Milliarden Lichtjahren. Das ist in kosmologischen Größenordnungen relativ nahe.

Daten der RAPTOR-Ganzhimmelsüberwachung wurden analysiert. Sie wurden schon zuvor aufgenommen. Dabei entdeckt man eine sehr helle optische Entsprechung mit 7,4 Größenklassen. Diese trat 50 Sekunden vor dem Swift-Auslöseimpuls auf.

GRB 130427A war der hellste Ausbruch der letzten Jahre. Auch das Very Large Array VLA detektierte in energiearmen Radiowellenlängen ein Signal von GRB 130427A. Auch der Satellit Fermi maß es, und zwar in den höchsten je gemessenen Energiebereichen.

Neutrinodetektoren, Gravitationswellenteleskope und Observatorien, die für das Aufspüren extrem energiereicher Photonen gebaut wurden, suchen in ihren Daten nach einem Signal von GRB 130427A.

Diese Animation zeigt, wie der ganze Gammastrahlenhimmel einen Augenblick lang vom intensiven Leuchten von GRB 130427A überstrahlt wird. Die optische Entsprechung wird weithin beobachtet, denn es besteht die Möglichkeit, dass bald das Leuchten einer klassischen Supernova folgt.

Zur Originalseite