Schlagwort: Stoßwelle

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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.

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Am westlichen Schleier

Im querformatigen Bild sind wild strukturierte Nebelfetzen verteilt. Sie leuchten blau und rot, was ihrer Zusammensetzung entspricht (Wasserstoff und Sauerstoff). Im Bild sind der Hexenbesen und Pickerings Dreieck zu sehen.

Bildbearbeitung: Oliver Czernetz – Daten: Digitized Sky Survey (POSS-II)

Diese zarten Fasern aus komprimiertem leuchtendem Gas sind im Sternbild Schwan (Cygnus) drapiert. Sie bilden den westlichen Teil des Schleiernebels. Der Schleiernebel ist ein großer Supernovaüberrest. Das ist eine sich ausdehnende Wolke, die bei der finalen Explosion eines massereichen Sterns entstand.

Das Licht der ursprünglichen Supernovaexplosion erreichte die Erde wahrscheinlich vor mehr als 5000 Jahren. Bei dem heftigen Ereignis entstand eine interstellare Stoßwelle. Sie pflügt durch den Weltraum. Dabei fegt die Stoßwelle interstellare Materie auf und bringt sie zum Leuchten. Die glimmenden Fasern sind eigentlich lange Wellen in einer Hülle, die wir von der Seite sehen. Die Hüllen sind in atomaren Wasserstoff (rot) und Sauerstoff (blaugrün) getrennt.

Der Schleiernebel ist auch als Cygnus-Schleife bekannt. Er ist fast 3 Grad oder 6 Vollmonddurchmesser breit. Das entspricht in der geschätzten Entfernung von 1500 Lichtjahren mehr als 70 Lichtjahren. Das breite Bild zeigt die westliche Hälfte des Schleiernebels. Hellere Teile im Schleier gelten als eigene Nebel. Dazu gehören der Hexenbesen (NGC 6960) oben und Pickerings Dreieck (NGC 6979) rechts unten. Anm.: Es ist auch als Williamina Flemings dreieckiges Büschel bekannt.

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Fasern im Vela-Supernovarest

Das Bild ist dicht mit Sternen gesprenkelt. Dazwischen verlaufen Bögen, die blau und magentafarben leuchten. Einige Sterne sind heller und heben sich vom Sternenteppich im Hintergrund ab.

Bildcredit und Bildrechte: Angus Lau, Y Van, SS Tong (Jade Scope Observatory)

Die Explosion ist vorbei, aber es gibt noch Nachwirkungen. Vor etwa elftausend Jahren sah man einen Stern im Sternbild Segel des Schiffs explodieren. Dabei bildete er einen seltsamen Lichtpunkt. Kurz war er für die Menschen zu Beginn der Geschichtsaufzeichnung sichtbar.

Die äußeren Schichten des Sterns prallten auf das interstellare Medium und trieben eine Stoßwelle vor sich her, die wir noch heute sehen. Im Röntgenlicht ist eine annähernd kugelförmige Stoßwelle sichtbar, die sich ausdehnt. Dieses Bild zeigt einen Teil der faserartigen, gewaltigen Stoßfront im sichtbaren Licht.

Während das Gas vom explodierten Stern forttreibt, zerfällt es, reagiert dabei mit dem interstellaren Medium und erzeugt Licht in vielen verschiedenen Farben und Spektralbereichen. Im Zentrum des Vela-Supernovarestes blieb ein Pulsar zurück. Ein Pulsar ist ein Stern, der so dicht ist wie Kernmaterie. Er rotiert mehr als zehnmal pro Sekunde um sich selbst.

Hinweis: So könnt ihr APOD lesen, wenn der Regierungsserver heruntergefahren wird

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LL Ori und der Orionnebel

Das Bild ist mit verwehten Nebeln gefüllt, links unten leuchtet der Nebel violett und rosarot, rechts oben gelb. Mitten im Bild ist ein Stern mit Bugwelle.

Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-Vermächtnisteam

Diese ästhetische Nahaufnahme zeigt kosmische Wolken, die von Sternenwinden geformt werden. Der Stern LL Orionis wechselwirkt mit dem Orionnebelfluss. Der veränderliche Stern LL Orionis befindet sich in Orions Sternbildungsstätte. Er ist selbst noch in seinen Entstehungsjahren und erzeugt einen Wind, der energiereicher ist als der Wind unserer Sonne, die im mittleren Alter ist.

Wo der schnelle Sternwind auf Gas trifft, das sich langsam bewegt, entsteht eine Stoßfront, ähnlich der Bugwelle eines Bootes, das durch Wasser treibt, oder die Stoßwelle eines Flugzeugs, das schneller fliegt als der Schall.

Die kleine gebogene zierliche Struktur links über der Mitte ist die kosmische Stoßwelle von LL Ori. Sie hat einen Durchmesser von etwa einem halben Lichtjahr. Das langsamere Gas fließt vom heißen zentralen Sternhaufen im Orionnebel weg. Dieser Sternhaufen ist das Trapez. Es liegt außerhalb der linken oberen Bildecke.

In drei Dimensionen hat die Stoßfront, die sich um LL Ori biegt, die Form einer Schale. Sie erscheint am hellsten, wenn man ihren „Boden“ entlangblickt. Die Aufnahme ist Teil eines großen Mosaikbildes der komplexen Sternbildungsregion in Orion. Sie enthält eine Vielzahl fließender Formen, die mit Sternbildung einhergehen.

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Die Orion-Geschoße

Wie Finger wirken die leuchtenden Spuren im Randgebiet des Orionnebels, die durch Sternbildung in Gaswolken gesprengt wurden.

Bildcredit: GeMS/GSAOI Team, Gemini-Observatorium, AURA; Bearbeitung: Rodrigo Carrasco (Gemini-Obs.), Travis Rector (Univ. Alaska Anchorage)

Kosmische Geschoße durchstoßen die Randgebiete im Orionnebel. Dieser ist etwa 1500 Lichtjahre von uns entfernt. Diese scharfe Infrarot-Nahaufnahme zeigt die relativ dichten Geschoße. Diese heißen Gaswolken sind etwa so breit wie der zehnfache Durchmesser der Plutobahn. Sie werden durch gewaltige, energiereiche Sternbildung ausgesprengt.

Auf dem Falschfarbenbild sind sie blau abgebildet. Sie leuchten im Licht ionisierter Eisenatome und rasen mit Hunderten Kilometern pro Sekunde dahin. Ihre Durchbrüche sind von gelblichen Trassen aus schlagartig aufgeheiztem Wasserstoff im Nebel gesäumt. Die Länge der kegelförmigen Bugwellen beträgt bis zu einem Fünftel eines Lichtjahrs.

Das detailreiche Bild entstand mit der neu installierten adaptiven Optik GeMS des 8,1-Meter-Teleskops Gemini Süd in Chile. GeMS erzielt ein größeres Sichtfeld als frühere Generationen adaptiver Optiken. Dazu nützt GeMS fünf lasergenerierte Leitsterne. Mit deren Hilfe wird die Weichzeichnung der Erdatmosphäre ausgeglichen.

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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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Eine riesige Tsunami-Stoßwelle auf der Sonne

Der schwarzweiß dargestellte Ausschnitt der Sonne hat links am Sonnenrand einen sehr hellen Fleck, von dem sich eine Stoßwelle ausbreitet.

Bildcredit: NSO/AURA/NSF und das USAF-Forschungslabor

Beschreibung: So große Tsunamis gibt es auf der Erde nicht. 2006 erzeugte die riesige Sonnenfackel eines erdgroßen Sonnenflecks eine tsunamiartige Druckwelle, die sogar auf der Sonne spektakulär groß war.

Das Bild wurde mit einem Teleskop des Optical Solar Patrol Network (OSPAN) aufgenommen, das im US-amerikanischen New Mexico stationiert ist. Es zeigt eine Tsunamiwelle, die von der Aktiven Region AR 10930 ausgeht. Dabei entstand eine Stoßwelle, eine sogenannte Moreton-Welle. Diese Stoßwelle komprimierte und erhitzte Gase, zum Beispiel Wasserstoff in der Photosphäre der Sonne. Das führte zu einem kurzen, helleren Leuchten. Die Aufnahme wurde in einer speziellen roten Farbe aufgenommen, die von Wasserstoff abgestrahlt wird.

Die mächtige Stoßwelle fegte einige aktive Sonnenfilamente fort. Viele davon entstanden später neu. Der Sonnentsunami raste mit fast einer Million Kilometer pro Stunde über die Sonne und umkreiste sie in wenigen Minuten.

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Flugzeugentwurf: Supersonic Green Machine

Über der Erde fliegt ein pfeilförmiges Flugzeug, die vordere Hälfte grün, die hintere grau, mit Flügeln, an denen vier Triebwerke befestigt sind, und ein Bogen, der an den Flügeln und am Heck befestigt ist.

Illustrations-Credit: NASA, Lockheed Martin Co.

Beschreibung: Wie sehen Passagiermaschinen der Zukunft aus? Für die Ideenfindung gewünschter und möglicher Eigenschaften fördert die NASA Designwettbewerbe. Hier ist ein aktueller Flugzeugentwurf eines Künstlers. Dieses futuristische Flugzeug soll Überschallgeschwindigkeit erreichen und vielleicht die Geschwindigkeiten von Überschall-Transportmaschinen übertreffen, die im späten 20. Jahrhundert kommerziell eingesetzt wurden.

Zur Lärmreduktion hat das futuristische Flugzeug einen umgekehrten V-Flügel, der sich über die Motoren wölbt. Diese Konstruktion soll den Lärm des störenden Schallknalls reduzieren. Zusätzlich sollen künftige Flugzeuge einen relativ geringen Einfluss auf unsere Umwelt haben, dazu gehören grüne Grenzwerte bei Verschmutzung und Treibstoffverbrauch. Vielleicht sind schon in den 2030er-Jahren Flugzeuge mit ähnlichen Entwurfskonzepten einsatzfähig.

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