Schlagwort: Stoßwelle

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Neue „Geister“ in Kassiopeia

Der Himmel ist von Sternen übersät. Helle Flecken von Emissionsnebeln ziehen sich über den Äquator des Bildes. Auch Bögen und Flecken aus ionisiertem Sauerstoff sind zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: Louis Leroux-Géré, Thibault Rouillée, Vincent Martin, Cédric de Decker (Starfront Observatories)

Schaut euch all diese Geister an! 100 Stunden Belichtungszeit und ein spezieller Sauerstoff-Filter waren nötig, um die drei schwachen Nebel auf diesem Bild einzufangen. Sie sind im Sternbild Kassiopeia verborgen. IC 59 und IC 63 sind die ursprünglichen Geister der Kassiopeia. Sie spuken in der Region nahe dem Mehrfachsternsystem γ Cassiopeiae. Das energiereiche Licht, das γ Cassiopeiae ausstrahlt, lässt den Wasserstoff in IC 59 und IC 63 rot leuchten. Ihr Staub reflektiert und streut einen Teil des bläulich-weißen Sternlichts.

Die neu entdeckten Objekte 1, 2 und 3 erscheinen als blaue Phantome. Sie verraten, dass es dort ionisierten Sauerstoff gibt. Doch was hat ihn ionisiert? Vielleicht sammelt sich bei γ Cassiopeiae Material an, während sich das System durch interstellares Gas und Staub bewegt. Der Effekt ist ähnlich wie am Bug eines Motorboots.

Das Objekt 3 ist vielleicht der komprimierte und erhitzte Sauerstoff so einer Bugwelle. Objekt 1 ist eventuell ein planetarischer Nebel. Dazu sucht man allerdings noch nach einem zentralen Weißen Zwerg. Die Ursprünge dieser astronomischen Erscheinungen bleiben ein Rätsel, das es noch zu lösen gilt.

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Sh2-188: Der Garnelennebel

Eine rosafarbene, dicht gewobene Nebelschlinge füllt das Bild. Sie biegt sich nach links oben. Die Form entsteht, indem sie sich durchs All bewegt und auf Widerstand stößt.
Bildcredit und Bildrechte: Pawel Piechnik

Wie entstand der Wirbel im Garnelennebel? Der Grund dafür ist wahrscheinlich seine hohe Geschwindigkeit. Sicher ist, dass Sh2-188 einer der größeren planetarischen Nebel am Nachthimmel ist, wenn man seine Winkelbreite misst. Er ist etwa halb so breit wie der Mond.

Dazu kommt, dass sich sein Kern ungewöhnlich schnell durch den interstellaren Raum bewegt. Der Kern ist ein Weißer Zwerg, das ist das Überbleibsel des sonnenähnlichen Sterns, der seine äußere Hülle abgestoßen hat. Durch die schnelle Bewegung entsteht eine Stoßwelle oder Bugwelle. Links oben sieht man sie am deutlichsten. Sie erinnert an ein Boot, das durchs Wasser pflügt. Der Garnelennebel ist zwar sehr lichtschwach. Doch er leuchtet auf, indem er das Gas an seiner Vorderkante seiner Bewegung komprimiert und aufhellt.

Hier wurde der Garnelennebel im Licht von Wasserstoff, Schwefel und Sauerstoff fotografiert. Die Aufnahme entstand mit einem Amateurteleskop in einem Garten in Krakau (Polen). Danach wurde sie digital bearbeitet, um das Bild den echten Farben des Nebels anzunähern.

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RCW 86, ein historischer Supernova-Überrest

Die rötlich leuchtenden Fasern vor dicht verteilten Sternen gehören vielleicht zum Überrest der ältesten Supernova, von der je berichtet wurde. Die Berichte stammen aus China. Sie liegt im Sternbild Zentaur.
Bildcredit und Bildrechte: David Cowland

Im Jahr 185 n. Chr. berichteten chinesische Astronomen, dass in der Sterngruppe Nanmen ein neuer Stern aufleuchtete. Auf heutigen Sternkarten liegt dieser Teil des Himmels im südlichen Sternbild Zentaur. Monatelang sah man den neuen Stern mit bloßem Auge, ehe er verblasste und verschwand – so die Aufzeichnungen. Heute hält man ihn für die früheste Supernova der berichtet wurde.

Dieses Bild aus dem 21. Jh. entstand mit einem Teleskop. Es zeigt die feinen Umrisse des blassen Emissionsnebels vor dem Hintergrund aus Sternen. Man fand heraus, dass er der Überrest dieser historischen Sternexplosion ist. Der Nebel ist als RCW 86 katalogisiert. Seine rissige Form ist ungefähr kreisförmig und besteht aus interstellarem Gas, das von der Stoßwelle der Supernova ionisiert wird. Die Welle breitet sich immer noch aus.

Bilder aus dem All zeigen, dass RCW 86 große Mengen des Elements Eisen enthält. Doch im Überrest findet man keinen Neutronenstern oder Pulsar. Daher zählte die Supernova vermutlich zum Typ Ia. Bei manchen Supernovae kollabiert der Kern eines massereichen Sterns. Doch eine Supernova vom Typ Ia ist die thermonukleare Detonation eines Weißen Zwergs in einem Binärsystem, welcher zuvor Materie von seinem Begleiter ansammelte.

Der Supernovaüberrest RCW 86 liegt nahe an der Ebene unserer Milchstraße. Er ist am Himmel größer als der Vollmond und zu blass, als dass man ihn mit bloßem Auge sehen könnte. RCW 86 ist etwa 8000 Lichtjahre entfernt und an die 100 Lichtjahre groß.

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Dreifache Stoßwelle einer Rakete vor der Sonne

Die Sonne hat ein paar Flecken. Davor rauscht eine Rakete vorbei. Sie ist so rasend schnell, dass sie die Schallmauer durchbricht. Vorne schiebt sie mehrere Bugwellen vor sich her, hinten kräuselt die Abgasschwade die Sonnenscheibe.
Bildcredit und Bildrechte: John Winkopp (WAI Media)

Was passiert mit dieser Rakete, während sie die Sonne kreuzt? Links oben ist eine Falcon-9-Rakete von SpaceX. Sie startete nur etwa eine Minute vor Aufnahme dieses erstaunlichen Bildes. Ende Mai startete die Rakete von Cape Canaveral in Florida (USA) in den niedrigen Erdorbit. Sie brach durch die Schallmauer, ehe sie – aus der gut gewählten Sicht des Fotografen – die Scheibe der fernen Sonne kreuzte.

Weil die Rakete so schnell war, entstanden an der Spitze bogenförmige Stoßwellen aus komprimierter Luft. Mindestens drei davon sah man sogar außerhalb der Sonnenscheibe, weil sie das Sonnenlicht brachen. Die Rakete zog eine Schwade aus Abgasen hinter sich her. Diese führten rechts unten zu Turbulenzen.

Aber nichts davon fügte der robotischen Starlink-Mission 10-53 Schaden zu. Die Mission brachte wie geplant 29 Kommunikations-Satelliten in den niedrigen Erdorbit. Und als ob das nicht schon erstaunlich genug wäre, hatte die Sonne auch noch Flecken!

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Rätselhafte Erschütterungen um einen Weißen Zwerg

Die Sterne im Bild sind helle verwaschene Flecken. Einer davon ist der Weiße Zwerg RXJ0528+2838. Er ist von merkwürdigen blauen, gelben und roten Stoßewllen umgeben.

Bildcredit: ESO, K. Iłkiewicz und S. Scaringi et al.; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Der Weiße Zwergstern RXJ0528+2838 wurde kürzlich entdeckt. Im Bild ist er der linke der beiden größten weißen Punkte. Er ist 730 Lichtjahre von der Erde entfernt. Wie kann RXJ0528+2838 solche Stoßwellen erzeugen?

Die meisten Sterne werden zu Roten Riesen, sobald die Kernfusion in ihrem Inneren zu Ende geht. Der Kern eines Roten Riesen bleibt als dichter Weißer Zwerg übrig, der für den Rest der Zeit langsam auskühlt. Quantenmechanische Effekte halten den extrem dichten Weißen Zwerg davon ab, weiter zu kollabieren. In etwa 5 Milliarden Jahren wird auch unsere Sonne zu einem Weißen Zwerg.

Dieses Bild wurde mit dem Very Large Telescope der ESO (Europäische Südsternwarte) aufgenommen. Es zeigt bisher unerklärte Bugstoßwellen um RXJ0528+2838, ähnlich einer Bugwelle bei einem schnellen Schiff. Diese Stoßwellen existieren seit mindestens 1000 Jahren. Was sie antreibt, ist noch unbekannt. Die rote, grüne und blaue Farbe repräsentiert Spuren von leuchtendem Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff.

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HH-222: Der Wasserfall-Nebel

Die rote Gestalt, die scheinbar von oben nach unten fließt, erinnert an einen Wasserfall. Tatsächlich ist es eine Stoßwelle, die nach links oben geschoben wird.

Bildcredit und Bildrechte: Mike Selby

Der Wasserfall-Nebel wird offiziell als Herbig-Haro 222 bezeichnet. Er liegt im Gebiet von NGC 1999 im großen Orion-Molekülwolkenkomplex. Wie er entstanden ist, wird nach wie vor erforscht. Die längliche Gaswolke reicht über zehn Lichtjahre. Sie erinnert an einen hohen Wasserfall auf der Erde.

Neueste Beobachtungen zeigen, dass HH-222 wahrscheinlich eine gewaltige, gasförmige Bugwelle ist, ähnlich wie eine Wasserwelle vor dem Bug eines schnellen Schiffs. Der Ursprung dieser Stoßwelle ist vermutlich ein Strahl, der aus dem Mehrfach-Sternsystem V380 Orionis strömt. Das Sternsystem liegt links außerhalb des Bildes. Das Gas fließt also nicht den Wasserfall entlang. Stattdessen bewegt sich die ganze Struktur im Bild nach rechts oben.

Der Wasserfall-Nebel ist etwa 1500 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Orion. Diese Aufnahme entstand zu Beginn des Monats am El-Sauce-Observatorium in Chile.

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Gewitter über dem Volcán de Agua (Wasservulkan)

Aus dem Gipfel des Vulkans Volcán de Agua in Guatemala sprengt ein Büschel Blitze nach oben in die dunklen Wolken.

Bildcredit und Bildrechte: Sergio Montúfar (Pinceladas Nocturnas)

Habt ihr schon einmal ehrfürchtig ein Gewitter beobachtet? Damit seid ihr nicht allein. Die genauen Ursachen für Blitze werden noch erforscht. Doch man weiß, dass Aufwinde in manchen Wolken zu Kollisionen zwischen Eis und Schnee führen. Dabei werden langsam die Ladungen zwischen den Ober- und Unterseiten der Wolken getrennt.

Blitze verlaufen in der Regel gezackt. Sie erhitzen eine dünne Luftsäule schnell auf etwa das Dreifache der Temperatur an der Oberfläche der Sonne. Dabei entsteht eine Stoßwelle. Sie beginnt als Überschallknall, der in ein lautes Geräusch zerfällt, das wir als Donner kennen. Im Durchschnitt entstehen weltweit etwa 6.000 Blitze pro Minute zwischen den Wolken und der Erde.

Die Aufnahme entstand im Juli 2019. Der Blitz im Bild geht von Antennen für Kommunikation in der Nähe des Volcán de Agua (Wasservulkan) in Guatemala aus.

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Der Möwen-Nebel

Eine rötliche Nebelwolke vor einem Sternenhintergrund mit weiteren bräunlichen Nebeln. Die rötliche Wolke erinnert in der Form an eine fliegende Möwe mit ausgebreiteten Flügeln. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Timothy Martin

Diese Wolke aus leuchtendem Gas dunklem Staub liegt zwischen den Sternen. Für Astronom*innen auf der Erde sieht sie aus wie ein Vogel. Sie trägt deshalb den Namen Möwen-Nebel.

Dieses Breitbandbild des kosmischen Vogels zeigt einen Streifen der Milchstraße, der 3,5 Grad breit ist. Er liegt ungefähr in Richtung des Sirius, dem hellsten Stern im Sternbild Großer Hund. Der helle Kopf des Möwennebels ist als IC 2177 katalogisiert. Er ist ein kompakter, staubiger Emissions- und Reflexionsnebel. Darin ist der massereiche Stern HD 53367 eingebettet.

Die ganze Emissionsregion besteht aus Objekten, die andere Katalogbezeichnungen haben. Er ist wahrscheinlich Teil einer ausgedehnten Hüllenstruktur und entstand durch Supernova-Explosionen, die eine nach der anderen stattfanden. Der auffällige bläuliche Bogen rechts unter der Mitte ist die Bugstoßwelle des Ausreißer-Sterns FN Canis Majoris.

Dieser Komplex aus Sternen der Canis-Majoris-OB1-Gruppe und interstellaren Gas- und Staubwolken leuchtet rötlich im Licht von angeregtem Wasserstoff. Er breitet sich über 200 Lichtjahre aus. Von uns ist er rund 3800 Lichtjahre entfernt.

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