Schlagwort: Shapley

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Der ringförmige planetarische Nebel Shapley 1

Auf einem dunklen Hintergrund mit Sternen steht ein blauer, nebliger Ring. In seiner Mitte leuchtet ein heller Stern.

Bildcredit und Bildrechte: Peter Bresseler; Text: Keighley Rockcliffe (NASA GSFC, UMBC CSST, CRESST II)

Was euch hier ansieht, ist kein kosmisches Auge. Das ist Shapley 1, ein wunderschön symmetrischer planetarischer Nebel. Shapley 1 trägt auch den Namen „Schöner-Ring-Nebel“ und die Bezeichnung PLN 329+2.1. Er ziert das Sternbild Winkelmaß am Südhimmel.

Der Nebel entstand, als einem Stern der Brennstoff ausging. Dieser Stern war ungefähr so schwer wie die Sonne und stieß seine äußeren Schichten ab. Sauerstoff aus diesen Schichten bringt den kreisrunden Schein zum leuchten. Der helle Punkt in der Mitte ist ein Doppelsternsystem. Es besteht aus einem Weißen Zwerg und einem zweiten Stern, die einander alle 2,9 Tage umrunden. Der Weiße Zwerg ist der Sternenkern, der zurückblieb, nachdem die äußeren Schichten ins All geschleudert wurden.

Shapley 1 sieht für uns ringförmig aus, weil wir von oben auf das System blicken. Aus ihr können wir etwas darüber erfahren, wie zentrale Sterne die Struktur planetarischer Nebel beeinflussen.

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Edwin Hubble entdeckt das Universum

In der Mitte einer alten Fotoplatte ist ein schwarzer, unscharfer Fleck, es ist eine negative Abbildung der Andromeda-Galaxie, rechts oben ist mit roter Tinte "VAR!" notiert.

Bildcredit und Bildrechte: Dank an das Carnegie-Institut für Wissenschaft

Wie groß ist unser Universum? Diese und andere Fragen wurden 1920 von zwei führenden Astronomen erörtert. Diese Diskussion ist heute als die Große Debatte der Astronomie bekannt. Viele Astronominnen und Astronomen vermuteten damals, unsere Milchstraße wäre das ganze Universum. Andere wiederum meinten, unsere Galaxie wäre nur eine von vielen.

Bei der Shapley-Curtis-Debatte wurde jedes Argument ausführlich erörtert, doch es kam zu keinem Konsens. Die Antwort kam mehr als drei Jahre später, als die Veränderung eines einzelnen Punktes im Andromedanebel beobachtet wurde. Hier ist die Original-Glasplatte der Entdeckung digital abgebildet.

Als Edwin Hubble Bilder verglich, bemerkte er, dass sich dieser Punkt veränderte, und am 6. Oktober 1923 schrieb er „VAR!“ auf die Platte. Die beste Erklärung war nach Hubbles Wissensstand, dass der Punkt einen sehr weit entfernten veränderlichen Stern darstellte. Somit war M31 tatsächlich die Andromeda-Galaxie – vielleicht ähnlich aufgebaut wie unsere Galaxis.

Dieses Bild wurde heute vor 100 Jahren kommentiert. Es ist zwar nicht hübsch, doch der veränderliche Punkt öffnete ein Fenster, durch das die Menschheit erstmals wissend in einen überraschend riesigen Kosmos blickte.

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Shapley 1: ein ringförmiger planetarischer Nebel

Der Nebel im Bild erinnert an einen kräftigen lila Rauchring. Er ist von wenigen markanten Sternen umgeben.

Bildcredit: ESO

Beschreibung: Was geschieht, wenn bei einem Stern der Kernbrennstoff knapp wird? Bei Sternen mit einer ähnlichen Masse wie unserer Sonne kondensiert das Zentrum zu einem Weißen Zwerg, während die äußeren Atmosphärenschichten in den Weltraum abgestoßen werden und planetarische Nebel bilden.

Dieser spezielle planetarische Nebel wird nach dem berühmten Astronomen Harlow Shapley als Shapley 1 bezeichnet. Er hat eine sehr auffällige, kranzförmige, ringartige Form. Zwar sehen einige dieser Nebel am Himmel wie Planeten aus – daher ihr Name -, doch sie umgeben sie Sterne, die weit von unserem Sonnensystem entfernt sind.

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Andromeda – ein Inseluniversum

Mitten im Bild leuchtet die große Andromeda-Galaxie, links darunter die viel kleinere Begleitgalaxie M32.

Credit und Bildrechte: Martin Pugh

Beschreibung: Das am weitesten entfernte Objekt, das mit bloßem Auge leicht zu sehen ist, ist M31, die etwa zweieinhalb Millionen Lichtjahre entfernte große Andromedagalaxie. Doch ohne Teleskop erscheint diese gewaltige Spiralgalaxie mit einem Durchmesser von mehr als 200.000 Lichtjahren als blasse, nebelhafte Wolke im Sternbild Andromeda.

Dieses digitale Teleskopbild zeigt hingegen Details des hellen, gelblichen Kerns und der dunklen, gewundenen Staubstraßen. Schmalband-Bilddaten, welche die Emissionen von Wasserstoffatomen aufzeichnen, zeigen die rötlichen Sternbildungsregionen entlang der prächtigen blauen Spiralarme und junge Sternhaufen.

Heute werden auch Gelegenheits-Sterngucker* von der Idee inspiriert, dass es viele ferne Galaxien wie M31 gibt, doch zu Beginn des 20. Jahrhunderts diskutierten Astronomen* ernsthaft dieses grundlegende Konzept. Waren diese „Spiralnebel“ einfach ferne Komponenten unserer eigenen Milchstraße, oder waren sie stattdessen „Inseluniversen“ – ferne Sternsysteme, ähnlich wie die Milchstraße? Diese Frage wurde 1920 in der berühmten Shapley-Curtis–Debatte erörtert, die später durch Beobachtungen von M31 zugunsten des Inseluniversums Andromeda entschieden wurde.

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Der 60-Zoll-Spiegel

Ein Fernrohr mit blauem Gitertubus ist auf drei Himmelslichter gerichtet, die hinter einem Kuppelspalt sichtbar sind.

Credit und Bildrechte: Wally Pacholka (TWAN), mit Unterstützung von Mike Simmons (AWB)

Beschreibung: In der Nacht des 13. Dezember 1908, heute vor 100 Jahren, wurde der 1,54-Meter-Spiegel des Mount-Wilson-Observatoriums erstmals an den Sternen getestet. Es wurde das erste erfolgreiche große Spiegelteleskop. Der 1,54-Meter-Spiegel wies ein skalierbares Design auf, das einen Spiegel statt einer großen und aufwändiger zu wartenden Linse verwendete um schwaches Sternlicht zu sammeln, und wurde so zum Großvater aller sogar größeren modernen Teleskope. Nunmehr berühmte Astronomen, darunter Harlow Shapley und Edwin Hubble, konnten den 1,54-Meter-Spiegel nutzen um eine neue Richtung der Erforschung von Sternen, weit entfernten Galaxien und dem Aufbau des Universums einzuschlagen. Das historische Teleskop, das ein Jahrhundert nach seinem „first light“ immer noch zum Himmel blickt, ist hier zu sehen, wie es zum am besten erkennbaren himmlischen Ereignis des Jahres 2008 weist, der auffallenden Konjunktion von Mond, Venus und Jupiter.

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Andromeda, das Inseluniversum

Siehe Beschreibung. Ein Klick auf das Bild liefert die höchste verfügbare Auflösung.

Credit und Bildrechte: Tony Hallas

Beschreibung: Das am weitesten entfernte, mit bloßem Auge leicht erkennbare Objekt ist M31, die große Andromedagalaxie, sie ist etwa zweieinhalb Millionen Lichtjahre entfernt. Doch ohne Teleskop erscheint sogar diese gewaltige, etwa 200.000 Lichtjahre große Galaxie als blasse, nebelige Wolke im Sternbild Andromeda. Auf diesem beeindruckenden digital aus Teleskopbildern erstellten Mosaik sind die Gegensätze eines hellen gelben Kerns, dunkler gewundener Staubbahnen, prächtiger blauer Spiralarme und Sternhaufen dargestellt.

Heute sind sogar Gelegenheitshimmelsbeobachter von dem Wissen beeindruckt, dass es viele ferne Galaxien wie M31 gibt, doch vor weniger als 90 Jahren diskutierten Astronomen dieses fundamentale Konzept. Waren diese „Spiralnebel“ einfache abgelegene Bestandteile unserer Milchstraße, oder waren sie „Inseluniversen“ – weit entfernte Systeme aus Sternen, die mit der Milchstraße selbst vergleichbar sind? Diese Frage war ein zentraler Punkt der berühmten Shapley-Curtis–Debatte im Jahr 1920, die später durch Beobachtungen von M31 zugunsten von Andromeda, dem Inseluniversum, entschieden wurde.

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Die Sloan Great Wall: Das größte bekannte Gebilde?

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Credit und Bildrechte: W. Schaap (Kapteyn Institute, U. Groningen) et al., 2dF Galaxy Redshift Survey

Beschreibung: Was ist das größte uns bekannte Gebilde? Die Antwort könnte davon abhängen, wie man „Gebilde“ definiert. Eine Gruppierung von Galaxien, bekannt als die Sloan Great Wall, wurde im Zuge der Sloan Digital Sky Survey entdeckt und ist ein viel versprechender Kandidat. Die Sloan Great Wall ist auf dieser digital umgestalteten Umrisskarte von Galaxien auf der Zwei-Grad-Feld-Galaxien-Durchmusterung zu sehen. Dargestellt sind Galaxien, die weniger als eine Milliarde Lichtjahre entfernt sind, mit einer Rotverschiebung von etwa 0.1. Die etikettierte Sloan Great Wall erstreckt sich über eine Milliarde Lichtjahre, weiter als jedes Gefüge, das je vermessen wurde. Kritiker merken besorgt an, dass die Sloan Great Wall nicht als zusammenhängendes Gefüge bezeichnet werden sollte, weil es derzeit nicht gravitativ aneinander gebunden ist. Teile davon könnten niemals gravitativ gebunden werden. Ungeachtet dessen ist die Schönheit des örtlichen Universums von Galaxien auf dem Bild offensichtlich, wo auch mehrere riesige Superhaufen von Galaxien – das sind Anhäufungen von Galaxienhaufen – zu sehen sind. Darin enthalten sind der Shapley-Superhaufen aus Galaxien, ein Teil des Pisces-Cetus-Superhaufens und ein Teil des Horologium-Reticulum-Superhaufen.

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