Die Farben und Magnituden von M13

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Bildcredit und Bildrechte: Tolga Gumusayak, Robert Vanderbei

Beschreibung: M13 wird bescheiden als der große Kugelsternhaufen in Herkules bezeichnet. Diese Sternkugel enthält in einem Bereich von 150 Lichtjahren Hunderttausende Sterne und ist ungefähr 25.000 Lichtjahre entfernt. Das scharfe Farbbild von M13 links oben ist vielen Fotografen mit Teleskop vertraut.

Das Farb- und Magnitudendiagramm von M13 im Feld rechts unten, das aus den gleichen Bilddaten besteht, bietet eine aussagekräftigere Darstellung. Es ist auch als Hertzsprung-Russell-Diagramm bekannt und zeigt die scheinbare Helligkeit einzelner Haufensterne im Vergleich zum Farbwert. Der Farbindex  jedes Sterns wird ermittelt, indem man seine mit einem Rotfilter gemessene Helligkeit (in Magnituden) von seiner mit einem Blaufilter (B-R) gemessenen Helligkeit subtrahiert. Blaue Sterne sind heiß und rote Sterne sind kühl, daher zeigt der astronomische Farbindex, der von blau bis rot reicht, die relative Sternentemperatur von heiß (links) bis kühl (rechts).

Im HR-Diagramm von M13 fallen die Sterne klar in einzelne Gruppen. Die breite Schneise, die diagonal von unten aufsteigt, ist die Hauptreihe des Haufens. Eine scharfe Kurve nach rechts oben folgt dem Ast der roten Riesen, die blauen Riesen sind links oben gruppiert. Die Sterne von M13 entstanden zur gleichen Zeit und befanden sich zunächst alle – nach Masse geordnet – in der Hauptreihe. Sterne mit geringerer Masse befanden sich rechts unten. Im Laufe der Zeit entwickelten sich Sterne mit höherer Masse von der Hauptreihe zu roten, dann zu blauen Riesen und darüber hinaus. Die Lage des Knicks von der Hauptreihe zum roten Riesenast ist ein Hinweis auf das Alter des Haufens von etwa 12 Milliarden Jahren.

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Sterne, Staub und Gas in der Nähe von NGC 3572

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Bildcredit und Bildrechte: Andrew Campbell

Beschreibung: Sternbildung kann sehr bunt sein. Dieses farbige kosmische Porträt zeigt leuchtendes Gas und dunklen Staub in der Nähe einiger Sterne in NGC 3572, einem wenig erforschten Sternhaufen in der Nähe des Carinanebels, die vor kurzer Zeit entstanden sind.

Die Sterne von NGC 3572 liegen am unteren Bildrand, die ausladende Gaswolke darüber ist wahrscheinlich von ihrem Entstehungsnebel übrig geblieben. Die markanten Farbtöne im Bild entstehen durch die Darstellung charakteristischer Farben, die von Wasserstoff, Sauerstoff und Schwefel abgestrahlt werden, diese werden zu Bildern vermengt, die mit Breitbandfiltern in Rot, Grün und Blau aufgenommen wurden.

Dieser Nebel in der Nähe von NGC 3572 ist etwa 100 Lichtjahre groß und liegt ungefähr 9000 Lichtjahre entfernt im südlichen Sternbild Schiffskiel (Carina). In wenigen Millionen Jahren treibt das abgebildete Gas wahrscheinlich auseinander, während gravitative Begegnungen den Sternhaufen im Laufe einer Milliarde Jahre voraussichtlich auseinandertreiben.

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Der junge Sternhaufen Trumpler 14 von Hubble

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Bildcredit: NASA, ESA und J. Maíz Apellániz (IoAoA Spain); Danksagung: N. Smith (U. Arizona)

Beschreibung: Warum hat der Sternhaufen Trumpler 14 so viele helle Sterne? Weil er so jung ist. Viele Sterne im Haufen entstanden erst in den letzten 5 Millionen Jahren und sind so heiß, dass sie nachweisbares Röntgenlicht abstrahlen. In älteren Sternhaufen sind die meisten so jungen Sterne bereits gestorben – üblicherweise sind sie als Supernovae explodiert. Zurück blieben Sterne, die blasser und röter sind. Trumpler 14 ist etwa 40 Lichtjahre groß und liegt ungefähr 9000 Lichtjahre entfernt am Rand des berühmten Carinanebels.

Ein scharfes Auge erkennt auf diesem detailreichen Bild des Weltraumteleskops Hubble von Trumpler 14 aus dem Jahr 2006 zwei ungewöhnliche Objekte. Das erste ist eine dunkle Wolke links neben der Mitte. Sie könnte ein Planetensystem sein, das zu entstehen versucht, bevor es von den energiereichen Winden der massereichen Sterne in Trumpler 14 zerstört wird. Das zweite ist der Bogen links unten. Laut einer Hypothese könnte er die Überschall-Stoßwelle eines schnellen Sterns sein, der vor 100.000 Jahren aus einem völlig anderen Sternhaufen ausgestoßen wurde.

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Messier 5

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Bildcredit und Bildrechte: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, University of Arizona

Beschreibung: „Schönen Nebel entdeckt zwischen der Waage [Libra] und der Schlange [Serpens] … „, beginnt die Beschreibung des 5. Eintrags im berühmten Katalog der Nebel und Sternhaufen des Astronomen Charles Messier aus dem 18. Jahrhundert. Zwar schien es Messier, als wäre Messier 5 (M5) verschwommen, rund und ohne Sterne, doch er ist nun als Kugelsternhaufen mit 100.000 oder mehr Sternen bekannt, die durch Gravitation verbunden und in eine Region mit einem Durchmesser von 165 Lichtjahren gepackt sind. Er ist ungefähr 25.000 Lichtjahre entfernt.

Kugelsternhaufen durchwandern den Hof unserer Galaxis. Sie sind urzeitliche Bestandteile der Milchstraße. M5 ist einer der ältesten Kugelsternhaufen, das Alter seiner Sterne wird auf fast 13 Milliarden Jahre geschätzt. Der schöne Sternhaufen ist ein beliebtes Ziel für erdgebundene Teleskope. Auf diesem scharfen Farbbild treten sogar in der Nähe seines dichten Kerns die roten und blauen Riesensterne sowie jüngere Blaue Nachzügler in gelblichen und blauen Farbtönen hervor.

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Eine kosmische Rose: Der Rosettennebel im Einhorn

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Bildcredit und Bildrechte: Jean Dean

Beschreibung: NGC 2237, der Rosettennebel, ist nicht die einzige kosmische Wolke aus Gas und Staub, die an das Bild einer Blume erinnert, doch sie ist die berühmteste. Die Blütenblätter dieser kosmischen Rose am Rand einer großen Molekülwolke im Einhorn sind eigentlich ein ungefähr 5000 Lichtjahre entferntes Sternbildungsgebiet.

Die hübsche, symmetrische Form wird von den Winden und der Strahlung ihres zentralen Haufens geformt, der aus heißen jungen O-Sternen besteht. Die Sterne im energiereichen Haufen, der als NGC 2244 katalogisiert ist, sind nur wenige Millionen Jahre jung. Die zentrale Höhlung im Rosettennebel hat einen Durchmesser von ungefähr 50 Lichtjahren. Der Nebel ist mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Einhorn (Monoceros) zu sehen. Das natürlich erscheinende Teleskopporträt des Rosettennebels entstand mithilfe von Breitband- und Schmalbandfiltern, weil Rosen manchmal nicht rot sind.

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Messier 2

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Bildcredit: ESA/Hubble und NASAk, G. Piotto et al.

Beschreibung: Nach dem Krebsnebel M1 ist dieser riesige Sternhaufen der zweite Eintrag der berühmten Liste des Astronomen Charles Messier (18. Jh.) an Dingen, die keine Kometen sind. M2 ist einer der größten Kugelsternhaufen, von denen wir wissen, dass sie den Hof unserer Milchstraße durchwandern.

Messier beschrieb ihn ursprünglich als „Nebel ohne Sterne“, doch dieses atemberaubende Hubblebild zeigt Sterne der inneren 40 Lichtjahre von M2. Seine Population an Sternen umfasst an die 150.000, die in einem Gesamtdurchmesser von ungefähr 175 Lichtjahren versammelt sind. Dieser urzeitliche Bewohner der Milchstraße ist auch als NGC 7089 bekannt, er liegt 55.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Wassermann (Aquarius) und ist 13 Milliarden Jahre alt.

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Die Gaia-Sterne von M15

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Bildcredit: Robert Vanderbei (Princeton-Universität), ESA, Gaia, DPAC

Beschreibung: Messier 15 ist ein 13 Milliarden Jahre altes Relikt aus den frühen Entwicklungsjahren unserer Galaxis. Er ist einer von etwa 170 Kugelsternhaufen, die immer noch durch den Hof unserer Milchstraße wandern. M15 hat einen Durchmesser von zirka 200 Lichtjahren und befindet sich ungefähr 35.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Pegasus.

Diese realistisch wirkende Ansicht des urzeitlichen Kugelsternhaufens ist kein Foto, sondern ein animiertes GIF-Bild, das aus erstaunlich genauen Einzelmessungen von Sternpositionen, Helligkeit und Farbe konstruiert wurde. Der dazu verwendete astronomisch reichhaltige Datensatz wurde mit dem Satelliten Gaia aufgenommen. Dieser tastet den Himmel ab und ermittelte die Parallaxen für 1,3 Milliarden Milchstraßensterne.

Die blinkenden Sterne im animierten GIF von M15 wurden als RR-Lyrae-Sterne erkannt. RR-Lyrae-Sterne sind in M15 reichlich vorhanden, es sind fortgeschrittene pulsierende veränderliche Sterne, ihre Helligkeit und Pulsationsperiode hängen voneinander ab und betragen typischerweise weniger als einen Tag.

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Annäherung an den Sternhaufen Terzan 5


Videocredit: Nick Risinger (skysurvey.org), DSS, Hubble, NASA, ESA, ESO; Musik: Johan B. Monell

Beschreibung: Kugelsternhaufen dominierten einst die Milchstraße. Vor langer Zeit, als unsere Galaxis entstand, durchstreiften möglicherweise Tausende Kugelsternhaufen unsere Milchstraße. Heute sind weniger als 200 übrig. Im Laufe der Äonen wurden viele Kugelsternhaufen durch wiederholte schicksalshafte Begegnungen untereinander oder mit dem Zentrum der Galaxis zerstört. Die verbleibenden Überreste sind älter als jedes Fossil auf der Erde, ja sogar älter als jede andere Struktur in unserer Galaxis, und sie begrenzen sogar das ungefähre Alter des Universums.

Wenn überhaupt, gibt es nur wenige junge Kugelsternhaufen in unserer Milchstraße, weil die Bedingungen für ihre Entstehung nicht günstig sind. Dieses Video zeigt, wie es aussehen könnte, wenn man von der Erde zum Kugelsternhaufen Terzan 5 reist. Am Ende ist ein Bild des Haufens dargestellt, das mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen wurde. Man fand heraus, dass dieser Sternhaufen nicht nur Sterne enthält, die in den frühen Tagen unserer Milchstraße entstanden sind, sondern auch – überraschenderweise – andere, die etwa 7 Milliarden Jahre später bei einem weiteren Sternbildungsausbruch entstanden sind.

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NGC 3324 in Carina

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Bildcredit und Bildrechte: Martin Pugh

Beschreibung: Diese helle kosmische Wolke wurde von den Sternenwinden und der Strahlung der heißen jungen Sterne im offenen Haufen NGC 3324 geformt. Vor dem leuchtenden atomaren Gas der ungefähr 35 Lichtjahre großen taschenförmigen Sternbildungsregion befinden sich die Silhouetten von Staubwolken. Die Region liegt etwa 7500 Lichtjahre entfernt im nebelreichen südlichen Sternbild Carina.

Die Teleskopansicht ist ein Komposit aus Schmalbandbilddaten, die charakteristischen Emissionen ionisierter Schwefel-, Wasserstoff- und Sauerstoffatome sind in roten, grünen und blauen Farbtönen der bekannten Hubble-Palette kartiert. Manche erkennen in der himmlischen Landschaft heller Emissionsgrate, die vom kühlen, undurchsichtigen Staub auf der rechten Seite begrenzt wird, das Profil eines bekannten Gesichtes. Der populäre Name der Region lautet Gabriela-Mistral-Nebel, nach der chilenischen Dichterin und Nobelpreisträgerin.

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Durch die Südliche Krone

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Bildcredit und Bildrechte: Fabian Neyer

Beschreibung: Auf diesem Teleskop-Weitwinkelpanorama nahe der nördlichen Grenze von Corona Australis, der Südlichen Krone, sind kosmische Staubwolken über ein reichhaltiges Sternenfeld drapiert. Sie sind weniger als 500 Lichtjahre entfernt. Die dichteren Wolken verdecken das Licht der ferneren Hintergrundsterne in der Milchstraße. Die ganze Aussicht zeigt etwa 5 Grad, das sind in der geschätzten Entfernung der Wolken fast 45 Lichtjahre.

Rechts liegt eine Gruppe bläulicher Reflexionsnebel, die als NGC 6726, 6727, 6729 und IC 4812 katalogisiert sind. Die charakteristische blaue Farbe entsteht, wenn das Licht heißer Sterne von kosmischem Staub reflektiert wird. Der Staub verdeckt auch die Sterne in der Region, die sich noch im Entstehungsprozess befinden.

Der kleine gelbliche Nebel NGC 6729 umgibt den jungen veränderlichen Stern R Coronae Australis. Darunter befinden sich Bögen und Schleifen, die als Herbig-Haro-Objekte (HH) erkannt wurden und mit energiereichen neuen Sternen einhergehen. Der prächtige Kugelsternhaufen NGC 6723 liegt rechts über den Nebeln. NGC 6723 scheint zwar ein Teil der Gruppe zu sein, doch seine urzeitlichen Sterne sind fast 30.000 Lichtjahre entfernt und liegen weit hinter den jungen Sternen der Staubwolken in Corona Australis.

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Porträt von NGC 281

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Bildcredit und Bildrechte: Jeremiah Roth

Beschreibung: Wenn Sie durch die kosmische Wolke blicken, die als NGC 281 katalogisiert ist, übersehen Sie vielleicht die Sterne des offenen Haufens IC 1590. Doch die jungen, massereichen Sterne dieses Haufens sind im Nebel entstanden und liefern die Energie für das überall vorhandene Leuchten des Nebels.

Die augenfälligen Formen, die sich auf diesem Porträt von NGC 281 abzeichnen, sind die Silhouetten von geformten Säulen und dichten, staubhaltigen Bok-Globulen, die von den intensiven, energiereichen Winden und der Strahlung der heißen Haufensterne erodiert wurden. Falls sie lange genug überleben, könnten die staubigen Strukturen auch Orte künftiger Sternbildung sein.

NGC 281 wird wegen seiner Gesamtform verspielt Pacman-Nebel genannt, er befindet sich ungefähr 10.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Kassiopeia. Dieses scharfe Kompositbild wurde mit Schmalbandfiltern gemacht. Es kombiniert die Emissionen der Wasserstoff- und Sauerstoffatome des Nebels und synthetisiert sie in roten, grünen und blauen Farben. Er ist in der geschätzten Entfernung von NGC 281 weit über 80 Lichtjahre groß.

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