Keplers Supernovaüberrest im Röntgenlicht

Mitten im Bild strahlt eine blau-türkis-violette Wolke. Sie entstand an der Stelle, wo Kepler vor etwa 400 Jahren eine Supernova beobachtete.

Bildcredit: Röntgenstrahlen: NASA/CXC/NCSU/M. Burkey et al.; sichtbares Licht: DSS

Wie entstand dieses Chaos? Ein Stern explodierte. Dabei entstand dieser ungewöhnlich geformte Nebel. Dieser ist Keplers Supernovaüberrest. Zu welcher Art Sterne gehörte er?

Bei einer Sternexplosion entstand diese energiereiche kosmische Wolke. Das Licht der Explosion war erstmals im Oktober 1604 auf dem Planeten Erde zu sehen. Das war vor etwa vierhundert Jahren. Die Supernova leuchtete am Himmel des frühen 17. Jahrhunderts im Sternbild Schlangenträger. Der helle neue Stern wurde vom Astronomen Johannes Kepler und seinen Zeitgenossen beobachtet. Sie suchten nach einer Erklärung für die himmlische Erscheinung. Damals gab es keine Unterstützung von Teleskopen.

Im frühen 21. Jahrhunderts wird die sich ausdehnende Trümmerwolke weiterhin untersucht. Forschende haben ein neues Verständnis der Sternentwicklung. Außerdem helfen ihnen Weltraumteleskope. Damit beobachten sie Keplers Supernovaüberrest im gesamten Spektrum.

Aktuelle Röntgendaten und Bilder des Kepler-Supernovaüberrestes wurden mit dem Röntgenobservatorium Chandra im Erdorbit aufgenommen. Diese Daten zeigen eine Häufigkeit der Elemente, die für eine Typ-Ia-Supernova sprechen. Somit war der Erzeuger ein weißer Zwergstern. Er explodierte, weil er zu viel Materie von einem begleitenden Roten Riesen aufnahm. Dabei überschritt er die Chandrasekhar-Grenze.

Die Kepler-Supernova ist etwa 13.000 Lichtjahre entfernt. Sie ist jüngste Sternexplosion in der Milchstraße.

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Zeta Oph, ein Ausreißerstern

Der bläuliche Stern in der Bildmitte schiebt eine rote, gefaserte Stooßwelle nach links.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Weltraumteleskop Spitzer

Wie ein Schiff pflügt dieser Stern durch das kosmische Meer. Der Ausreißerstern Zeta Ophiuchi bildet eine gewölbte interstellare Stoßfront. Sie ist auf diesem atemberaubenden Infrarotporträt abgebildet.

Der bläuliche Stern Zeta Oph ist ein Stern mit etwa 20 Sonnenmassen. Auf dieser Falschfarbenansicht liegt er in der Nähe der Bildmitte und bewegt sich mit etwa 24 Kilometern pro Sekunde nach links. Sein starker Sternwind eilt ihm voraus. Dabei komprimiert er die staubhaltige interstellare Materie und heizt sie auf. So formt er die gekrümmte Stoßfront. Außen herum befinden sich Wolken aus relativ unbeteiligter Materie.

Was versetzte diesen Stern in Bewegung? Zeta Oph gehörte wahrscheinlich einst zu einem Doppelsternsystem mit einem massereicheren und daher kurzlebigeren Begleitstern. Als der Begleiter als Supernova explodierte und unfassbar viel Masse verlor, wurde Zeta Oph aus dem System hinausgeschleudert.

Zeta Oph ist etwa 460 Lichtjahre entfernt und 65.000 Mal leuchtstärker als die Sonne. Er wäre einer der hellsten Sterne am Himmel, wenn er nicht von undurchsichtigem Staub umgeben wäre. Das Bild ist etwa 1,5 Grad breit. In der geschätzten Entfernung von Zeta Ophiuchi entspricht das 12 Lichtjahren.

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Der Pfeifennebel

Die dunkle, ausgefranste Wolke im Bild vor einem Hintergrund aus dichten Sternen und Fasern von Dunkelnebeln erinnert entfernt an eine Pfeife.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Las Campanas Observatory, Carnegie-Wissenschaftsinstitution)

Östlich von Antares breiten sich dunkle Markierungen über ein dicht gedrängtes Sternfeld aus, das beim Zentrum unserer Galaxis liegt. Die interstellaren Staubwolken wurden Anfang des 20. Jahrhunderts von dem Astronomen E. E. Barnard katalogisiert. Dazu gehören B59, B72, B77 und B78, die als Silhouetten vor dem sternbedeckten Hintergrund zu sehen sind. Ihre zusammengesetzte Form erinnert hier an einen Pfeifenstiel und -kopf. Daher wird dieser Dunkelnebel auch Pfeifennebel genannt.

Die detailreiche, ausgedehnte Ansicht entstand mit einer Belichtungszeit von fast 24 Stunden. Sie wurde unter dem sehr dunklen Himmel der chilenischen Atacamawüste aufgenommen. Das 10 x 10 Grad große Feld liegt im aussprechbaren Sternbild Ophiuchus (Schlangenträger). Der Pfeifennebel ist Teil des Dunkelwolkenkomplexes im Schlangenträger. Er befindet sich in einer Entfernung von etwa 450 Lichtjahren. Dichte Kerne aus Gas und Staub im Inneren des Pfeifennebels kollabieren und bilden Sterne.

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Farbenprächtige Wolken bei Rho Ophiuchi

Die Region um Antares und Rho Ophiuchi ist besonders farbenprächtig, sie bietet rote, blaue und gelbe Nebel sowie dunkle Staubbahnen und einen weißen Kugelsternhaufen.

Bildcredit und Bildrechte: Tom O’Donoghue

Warum ist der Himmel bei Antares und Rho Ophiuchi so bunt? Die Farben stammen von einer Mischung an Objekten und Prozessen. Wenn feiner Staub vorne von Sternenlicht angestrahlt wird, bildet er blaue Reflexionsnebel. Gasförmige Wolken, deren Atome von ultraviolettem Sternenlicht angeregt werden, werden rötliche Emissionsnebel. Staubwolken, die von hinten beleuchtet werden, blockieren das Sternenlicht und erscheinen daher dunkel.

Der rote Überriese Antares ist einer der hellsten Sterne am Nachthimmel. Er beleuchtet die rötlich-gelben Wolken unter der Mitte. Rho Ophiuchi liegt oben in der Mitte des blauen Nebels. Der ferne Kugelsternhaufen M4 leuchtet rechts neben Antares. Rechts darüber befindet sich eine rote Wolke. Sie hüllt den Stern Sigma Scorpii ein. Die Sternwolken sind sogar noch bunter, als Menschen sie wahrnehmen können. Sie strahlen Licht im gesamten elektromagnetischen Spektrum ab.

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Nahaufnahme von Messier 9

Der Kugelsternhaufen M9 füllt das Bild. Er enthält sehr viele Sterne, die im Bild teils gelblich, teils bläulich leuchten. Die Sterne sind bis ins Zentrum hinein gut erkennbar.

Bildcredit: ESA/Hubble, NASA

Charles Messier, ein angesehener Astronom des 18. Jahrhunderts, beschrieb diesen 9. Eintrag in seinem berühmten astronomischen Katalog als „Nebel, ohne Stern, im rechten Bein des Ophiuchus …“. Doch Messier 9 (M9) besitzt Sterne. Heute ist M9 als Kugelsternhaufen bekannt. Er enthält mehr als 300.000 Sternen in einem Bereich von etwa 90 Lichtjahren. M9 ist etwa 25.000 Lichtjahre entfernt und befindet dich nahe der zentralen Wölbung unserer Milchstraße.

Diese Nahaufnahme des Weltraumteleskops Hubble zeigt etwa 25 Lichtjahre vom Zentrum des Haufens in hoher Auflösung. Die Sterne im Haufen sind mindestens doppelt so alt wie die Sonne. Sie besitzen nur einen geringen Anteil an schweren Elementen. Die Farben zeigen ihre Temperatur. Rötliche Sterne sind kühler, bläulichere Sterne heißer. Viele der kühlen roten Riesensterne im Haufen haben auf diesem scharfen Hubblebild einen gelblichen Farbton.

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Molekülwolke Barnard 68

Im Bild verdeckt eine dunkle Wolke die zahllosen Sterne im Hintergrund.

Bildcredit: FORS-Team, 8,2-Meter VLT Antu, ESO

Wohin sind die Sterne verschwunden? Was früher für ein Loch am Himmel gehalten wurde, ist nun unter Astronomen als dunkle Molekülwolke bekannt. Hier absorbiert eine hohe Konzentration an Staub und molekularem Gas praktisch alles an sichtbarem Licht, das von den Sternen im Hintergrund abgestrahlt wird.

Die unheimliche, dunkle Umgebung macht das Innere von Molekülwolken zu den kältesten und isoliertesten Orten im Universum. Zu den namhaftesten dieser dunklen Absorptionsnebel zählt eine Wolke im Sternbild Schlangenträger (Ophiuchus). Sie ist als Barnard 68 bekannt und oben abgebildet. Dass in der Mitte keine Sterne zu sehen sind, lässt vermuten, dass Barnard 68 relativ nahe liegt. Messungen zufolge ist er etwa 500 Lichtjahre entfernt und hat einen Durchmesser von einem halben Lichtjahr.

Es ist nicht genau bekannt, wie Molekülwolken wie Barnard 68 entstehen, doch wir wissen, dass diese Wolken wahrscheinlich Orte sind, an denen neue Sterne entstehen. Man fand sogar heraus, dass wahrscheinlich auch Barnard 68 kollabiert und ein neues Sternsystem bildet. Im Infrarotlicht ist es möglich, durch die Wolke hindurchzusehen.

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NGC 6369, der kleine Geistnebel

Der ringförmige Nebel im Bild erinnert an die Iris in einem Auge, innen grünblau mit einem ockerfarbenen Rand. In der Mitte der Pupille leuchtet ein Stern.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisteam, NASA

Dieser hübsche planetarische Nebel ist als NGC 6369 katalogisiert. Er wurde im 18. Jahrhundert von dem Astronomen Wilhelm Herschel entdeckt, als er mit einem Teleskop das medizinische Sternbild Schlangenträger (Ophiucus) erforschte. Da der runde, planetenförmige Nebel relativ blass ist, bekam er den Namen „Kleiner Geistnebel“.

Planetarische Nebel haben generell nicht das Geringste mit Planeten zu tun. Sie entstehen am Ende der Existenz eines sonnenähnlichen Sterns, wenn sich dessen äußere Hüllen in den Weltraum ausdehnen, während der Kern des Sterns zu einem weißen Zwerg schrumpft. Der transformierte weiße Zwergstern in der Mitte strahlt stark in ultravioletten Wellenlängen und liefert die Energie für das Leuchten des expandierenden Nebels.

Das interessante Bild zeigt überraschend komplexe Details und Strukturen von NGC 6369. Es entstand aus Daten des Weltraumteleskops Hubble. Die Hauptringstruktur des Nebels hat einen Durchmesser von etwa einem Lichtjahr. Das Leuchten der ionisierten Sauerstoff-, Wasserstoff- und Stickstoffatome ist jeweils blau, grün und rot gefärbt.

Der kleine Geistnebel ist mehr als 2000 Lichtjahre entfernt und bietet einen flüchtigen Blick auf das Schicksal unserer Sonne, die in nur etwa 5 Milliarden Jahren vielleicht selbst einen planetarischen Nebel bildet.

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Ein Weitwinkelbild des galaktischen Zentrums

Links im Bild zieht eine dunkle Staubwolke über das nebelige Leuchten der Milchstraße. Rechts daneben sind einige Sterne, die von bunten Nebeln umgeben sind.

Bildcredit und Bildrechte: Ivan Eder

Das Zentrum der Milchstraße ist vom Schützen bis zum Skorpion ein wirklich schöner Teil vom Nachthimmel des Planeten Erde. Dieses Weitwinkelbild ist etwa 30 Grad breit. Es zeigt die prächtige Region. Die kosmische Aussicht wurde 2010 fotografiert. Sie zeigt komplexe Staubbahnen und helle Nebel sowie Sternhaufen, die in den reichhaltigen zentralen Sternfeldern unserer Galaxis verteilt sind.

Von links beginnend seht ihr den Lagunen-, den Trifid– und den Katzenpfotennebel. Rechts sind der Pfeifennebel und die farbig leuchtenden Wolken um Rho Ophiuchi und Antares dargestellt. Das Zentrum der Galaxis ist ungefähr 26.000 Lichtjahre entfernt, es befindet sich hier.

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