Walfischgalaxien und Supernova

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Bildcredit und Bildrechte: Massimiliano Veschini

Beschreibung: Auf dieser kosmischen Ansicht im Wasser bewohnenden Sternbild Cetus schließt sich die große Spiralgalaxie NGC 1055 links oben der Spirale Messier 77 rechts unten an. Die schmale staubige Erscheinung der Spiralgalaxie NGC 1055, die von der Seite sichtbar ist, steht in hübschem Kontrast zu der Aufsicht auf den hellen Kern und die Spiralarme von M77. Beide sind größer als 100.000 Lichtjahre und markante Mitglieder einer kleinen, ungefähr 60 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxiengruppe. In dieser geschätzten Entfernung ist M77 eines der fernsten Objekte in Charles Messiers Katalog und mindestens 500.000 Lichtjahre von seinem Begleituniversum NGC 1055 entfernt.

Das Sichtfeld ist am Himmel ungefähr so groß wie der Vollmond und enthält auch farbenprächtige Sterne im Vordergrund der Milchstraße sowie noch weiter entfernte Hintergrundgalaxien. Dieses scharfe Bild wurde am 28. November aufgenommen und zeigt auch die neu entdeckte Supernova SN2018ivc, ihre Position in den Armen von M77 ist markiert. Das Licht der Explosion eines der massereichen Sterne in M77 wurde nur wenige Tage zuvor am 24. November mit Teleskopen auf dem Planeten Erde entdeckt.

Update zum 5. Dezember 2018 – deutsche Grafik mit Ereignissen in Europa

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Cygnus Hülle Supernovaüberrest W63

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Bildcredit und Bildrechte: J-P Metsavainio (Astro Anarchy)

Beschreibung: Der Geist eines längst toten Sterns, der Supernovaüberrest W63, leuchtet wie ein blasser kosmischer Rauchring in der Ebene der Milchstraße im nördlichen Sternbild Schwan (Cygnus). Seine gespenstische Erscheinung ist vor dem reichen Komplex aus interstellaren Wolken und Staub in der Region von einem schaurigen blauen Leuchten umrissen.

Das schöne Bild umfasst am Himmel mehr als vier Vollmonde, es ist ein Teleskopmosaik aus zwölf Bildfeldern, die 100 Stunden Belichtungszeit mit Schmalbandfiltern kombinieren. Es zeigt das charakteristische Licht ionisierter Schwefel-, Wassrstoff- und Sauerstoffatome in roten, grünen und blauen Farbtönen. Der sichtbare Teil der immer noch expandierenden Hülle der Supernova ist mehr als 5000 Lichtjahre entfernt und um die 150 Lichtjahre groß. Bisher wurde keine Quelle mit den Überbleibseln des Originalsterns von W63 in Verbindung gebracht. Das Licht der Supernovaexplosion des Sterns hat die Erde vermutlich vor mehr als 15.000 Jahren erreicht.

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NGC 613 mit Staub, Sternen und einer Supernova

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, S. Smartt (QUB); Danksagung: Robert Gendler; Einschübe: Victor Buso

Beschreibung: Woher kommt dieser Fleck? Der Hobbyastronom Victor Buso testete 2016 gerade eine neue Kamera auf seinem Teleskop, als er beobachtete, wie ein seltsamer Lichtfleck erschien – und blieb. Nach Meldung dieser ungewöhnlichen Beobachtung wurde dieser Fleck als Licht einer Supernova erkannt, die soeben sichtbar wurde – in einem früheren Stadium, als je zuvor visuell fotografiert wurde.

Die Vorher-Nachher-Bilder der Entdeckung wurden ungefähr im Abstand einer Stunde fotografiert. Sie sind als Einschub in ein detailreicheres Bild derselben Spiralgalaxie NGC 613 eingefügt, das mit dem Weltraumteleskop Hubble fotografiert wurde.

Nachfolgende Beobachtungen zeigten, dass SN 2016gkg wahrscheinlich die Explosion eines Überriesensterns war, und Buso fotografierte wahrscheinlich das Stadium, in dem die vom Sternkern nach außen wandernde Explosionswelle die Sternenoberfläche durchbrach. Da Astronomen seit Jahren versuchen, Supernovae in Galaxien aufzuspüren, ohne je so ein „Ausbruchsereignis“ zu entdecken, ist die Wahrscheinlichkeit, dass Buso ein solches fotografierte, mit einem Lottogewinn vergleichbar.

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GW170817: Spektakuläre Verschmelzung in mehreren Wellenlängen entdeckt

Erklärungsvideo-Credit: Bildgebungslabor der NASA

Bei einer explosiven Verschmelzung wurden erstmals kurz nacheinander Gravitationswellen und elektromagnetische Strahlung gemessen. Die Daten des Ausbruchs passen zur finalen Spirale, auf der zwei Neutronensterne in einem Binärsystem verschmelzen. Der explosionsartige Vorgang wurde am 17. August in der elliptischen Galaxie NGC 4993 beobachtet. Sie ist nur 130 Millionen Lichtjahre entfernt.

Erst wurden die Gravitationswellen beobachtet. Dabei kamen erstmals die Observatorien LIGO und Virgo auf der Erde zusammen zum Einsatz. Sekunden später maß das Fermi-Teleskop im Orbit Gammastrahlen. Ein paar Stunden später beobachteten Hubble und andere Observatorien Licht im ganzen elektromagnetischen Spektrum.

Dieses Erklärvideo zeigt den wahrscheinlichen Ablauf. Heiße Neutronensterne nähern sich auf spiralförmigen Bahnen. Dabei senden sie Gravitationswellen aus. Beim Verschmelzen bricht ein mächtiger Strahl hervor. Er stößt den kurzen Gammablitz aus. Dann werden Wolken ausgeworfen. Später folgt eine optische Art von Supernovae, die als Kilonova bezeichnet wird.

Erstmals passen die Entdeckungen zusammen. Sie bestätigen, dass LIGO-Ereignisse mit kurzen Gammablitzen einhergehen. Mächtige Verschmelzungen von Neutronensternen versorgten vermutlich das Universum mit vielen schweren Atomkernen. Dazu gehört Jod, das für Leben notwendig ist. Uran und Plutonium brauchen wir für Kernspaltung. Vielleicht habt ihr ein Andenken solcher Explosionen. Sie sind vermutlich auch die ursprüngliche Quelle von Gold.

Artikel von LIGO und LCO

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An der Quelle des Goldes

Zwei Himmelskörper sind vor einem dunklen Sternenhimmel dargestellt. Der obere ist dunkel mit goldenen Schlieren, der untere ist von einer strahlenden blauen Korona umgeben.

Illustrationscredit: Dana Berry, NASA

Woher kommt das Gold in eurem Schmuck? Das wissen wir nicht genau. Die durchschnittliche Menge an Gold im Sonnensystem ist anscheinend höher, als dass sie im frühen Universum, in Sternen und sogar bei typischen Supernovaexplosionen entstanden sein könnte.

Viele glauben, neutronenreiche schwere Elemente wie Gold sind am leichtesten bei den seltenen neutronenreichen Explosionen entstanden. So ein Ereignis wäre eine Kollision von Neutronensternen.

Diese künstlerische Illustration zeigt, wie zwei Neutronensterne auf einer spiralförmigen Bahn einander näher kommen. Kurz danach kollidieren sie. Kollisionen von Neutronensternen sind vielleicht der Ursprung kurzlebiger Gammastrahlenausbrüche. Vielleicht habt ihr schon ein Andenken an eine der mächtigsten Explosionen im Universum.

Hinweis: Das nächste APOD kommt während der Bekanntgabe einer NSF-Entdeckung mit Pressekonferenz am Montag.

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Der große Nebel in Carina

Der Carinanebel NGC 3372 im Sternbild Schiffskiel ist einer der hellsten Nebel am Himmel. Er enthält sehr massereiche Sterne und den rätselhaften Riesen Eta Carinae, der vielleicht bald als Supernova explodiert.

Bildcredit und Bildrechte: Damian Peach/SEN

In einem der hellsten Teile der Milchstraße liegt ein Nebel, in dem sehr merkwürdige Dinge geschehen. Der Nebel NGC 3372 ist als Carinanebel bekannt. Er enthält massereiche Sterne und veränderliche Nebel. Einer davon ist der Schlüssellochnebel (NGC 3324). Er ist die helle Struktur über der Bildmitte. Darin befinden sich mehrere dieser massereichen Sterne. Der Nebel hat seine Erscheinung verändert.

Der ganze Carinanebel ist mehr als 300 Lichtjahre breit. Er liegt etwa 7500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schiffskiel. Eta Carinae ist der energiereichste Stern im Nebel. Er war in den 1830er-Jahren einer der hellsten Sterne am Himmel, wurde dann aber dramatisch blasser. Eta Carinae ist der hellste Stern bei der Bildmitte. Er leuchtet links neben dem Schlüssellochnebel. Vielleicht explodiert Eta Carinae bald als Supernova. Röntgenbilder lassen sogar vermuten, dass ein großer Teil des Carinanebels eine regelrechte Supernovafabrik war.

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Supernova hinter Galaxienstaub

Quer im Bild sind die stark strukturierten Staubwolken abgebildet, die quer über das Zentrum der Galaxie Centaurus A verlaufen. Im Bild leuchtet auch eine Supernova.

Bildcredit: NASA, ESA und Hubble-Vermächtnis (STScI/AURA); Bildeinschub: Howard Hedland und Dave Jurasevich, Las Campanas Obs.

Teleskope auf der ganzen Welt beobachten eine helle Supernova. Sie leuchtet in einer staubhaltigen Galaxie in unserer Nähe. Man entdeckte die mächtige Sternexplosion Anfang des Monats. Die nahe Galaxie ist Centaurus A, sie ist sehr fotogen. Man sieht sie schon mit einem Fernglas. Bekannt ist sie für ihr eindrucksvolles Staubband, das Licht absorbiert. Es verläuft über ihre Mitte.

Dieses hoch aufgelöste Archivbild des Weltraumteleskops Hubble zeigt Cen A. Im Einschub ist die Supernova SN2016adj mit einem Fadenkreuz markiert. Die Aufnahme entstand nur zwei Tage nach der Entdeckung. Das Bild wurde auf der Erde aufgenommen. Rechts neben der Supernova strahlt ein heller Stern, er befindet sich in unserer Milchstraße.

Derzeit vermutet man, dass es eine Typ IIbSupernova ist. Bei so einer Supernova kollabiert der stellare Kern. Dass die Supernova so nahe ist und hinter einem bekannten Staubband liegt, macht sie interessant. Aktuelle und künftige Beobachtungen dieser Supernova liefern vielleicht neue Hinweise, wie sich massereiche Sterne entwickeln. Vielleicht finden wir auch heraus, wie manche Elemente auf unserer Erde entstanden sind.

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Aufstieg und Fall der Supernova 2015F

Videocredit und -rechte: Changsu Choi und Myungshin Im (Seoul National University)

Lehnt euch zurück und beobachtet, wie ein Stern explodiert. Die Supernova ereignete sich tatsächlich, als Dinosaurier auf der Erde lebten. Doch die Bilder, die das spektakuläre Ereignis zeigen, trudelten erst letztes Jahr ein. Berto Monard entdeckte die Supernova 2015F im März 2015 in der nahen Spiralgalaxie NGC 2442 entdeckt. Sie war so ungewöhnlich hell, dass man sie sogar mit kleinen Teleskopen sehen konnte.

Die Helligkeit entwickelte sich nach einem Muster, das zu einer Supernova vom Typ Ia passt. Das ist eine Art Sternexplosion, die auftritt, wenn ein Weißer Zwerg, der etwa so groß ist wie die Erde, so viel Masse ansammelt, dass sein Kern die Schwelle zur Kernfusion überschreitet. Das wurde möglicherweise durch einen begleitenden Weißen Zwerg mit geringerer Masse ausgelöst, der auf einer spiralförmigen Bahn hineinstürzte.

Es ist besonders interessant, nach Supernovae vom Typ Ia zu suchen, weil ihre absolute Helligkeit bekannt ist. Daher verrät ihre scheinbare Helligkeit die Entfernung. So kann man Entfernungen im gesamten Universum kalibrieren.

Das Video zeigt, wie der Stern zerstört wurde. Es beginnt mit Bildern vor der Explosion, dann folgt die Aufhellung und schließlich das Verblassen der Supernova. Ihr Leuchten wurde durch Kernspaltung verursacht und dauerte mehrere Monate an. Die Überreste von SN2015F sind inzwischen so blass, dass man sie nur noch mit großen Teleskopen sieht. Doch gestern leuchtete am Nachthimmel erneut etwas auf. Diesmal ist es eine sogar noch hellere Supernova. Sie liegt in einer näheren Galaxie, nämlich in Centaurus A.

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