Schlagwort: Supernova

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NGC 1309: Spiralgalaxie und Freunde

Mitten im Bild breitet sich die prachtvolle Spiralgalaxie NGC 1309 aus. Im Inneren leuchtet sie gelblich, außen herum verlaufen Spiralarme mit blauen Sternhaufen. Links oben ist eine weiter entfernte Balkenspiralgalaxie.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung – Jeff Signorelli

Die prächtige Spiralgalaxie NGC 1309 ist etwa 100 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt im Sternbild Eridanus, am Ufer des Flusses. NGC 1309 ist etwa 30.000 Lichtjahre breit. Das ist ungefähr ein Drittel vom Durchmesser unserer größeren Milchstraße. Bläuliche junge Sternhaufen und Staubbahnen säumen die Spiralarme von NGC 1309. Sie winden sich um eine ältere gelbliche Sternpopulation im Zentrum.

NGC 1309 ist nicht bloß eine weitere hübsche Spiralgalaxie, die wir von oben sehen. Beobachtungen der aktuellen Supernova in NGC 1309 und veränderlicher Sterne vom Typ der Cepheiden helfen, die Expansion des Universums zu kalibrieren. Die schöne Galaxie hat eine symmetrische Form. Daneben seht ihr auf dieser scharfen, neu bearbeiteten Ansicht des Weltraumteleskops Hubble auch weiter entfernte Galaxien im Hintergrund.

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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 IIb–Supernova 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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Woher kommen Elemente?

Das Bild zeigt das Periodensystem der Elemente. Die Farben zeigen ihre vermutete Entstehung.

Bildcredit: Cmglee (eigene Arbeit) CC BY-SA 3.0 oder GFDL, via Wikimedia Commons

In jedem Wassermolekül in eurem Körper befindet sich Wasserstoff. Er stammt vom Urknall. Im Universum gibt es keine anderen nennenswerten Quellen für Wasserstoff. Der Kohlenstoff in eurem Körper entstand durch Kernfusion im Inneren von Sternen. Auch der Sauerstoff ist so entstanden. Das meiste Eisen in eurem Körper entstand in Supernovae von Sternen. Sie traten vor langer Zeit in weiter Ferne auf.

Das Gold in eurem Schmuck entstand wahrscheinlich bei Kollisionen von Neutronensternen. Sie waren vielleicht als kurze Gammablitze sichtbar. Elemente wie Phosphor und Kupfer sind in unseren Körpern nur in Spuren vorhanden. Sie sind aber lebenswichtig für die Funktion alles bekannten Lebens.

Die Farben des Periodensystems zeigen eine Vermutung, wo alle bekannten Elemente entstanden sind. Die Orte der nuklearen Entstehung von Elementen wie Kupfer sind nicht genau bekannt. Es wird weiterhin durch Beobachtung und Berechnung erforscht.

Ö1-Nachtquartier „In den Himmel schauen und staunen“

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SN Refsdal: Das erste vorhergesagte Supernovabild

Die Kreise im Bild markieren Stellen, an denen eine Supernova auftauchte, nachdem ihr Licht von einer Gravitationslinse in mehrere Bilder aufgespalten wurde.

Bildcredit: NASA, ESA und S. Rodney (JHU) und das FrontierSN-Team; T. Treu (UCLA), P. Kelly (UC Berkeley) und das GLASS-Team; J. Lotz (STScI) und das Frontier Fields Team; M. Postman (STScI) und das CLASH-Team; weiters: Z. Levay (STScI)

Sie ist zurück. Noch nie zuvor wurde die Beobachtung einer Supernova vorhergesagt. Es war ein einzigartiges astronomisches Ereignis und trat im Feld des Galaxienhaufens MACS J1149.5+2223 auf.

Die meisten hellen Flecken im Bild sind Galaxien im Haufen. Die aktuelle Supernova hat die Bezeichnung Supernova Refsdal. Sie ereignete sich nur einmal im fernen Universum, und zwar weit hinter diesem massereichen Galaxienhaufen. Die Gravitation führt dazu, dass sich der Haufen wie eine massereiche Gravitationslinse verhielt. Er spaltete das Bild der Supernova Refsdal in mehrere helle Bilder auf.

Eines dieser Bilder erreichte die Erde vor etwa zehn Jahren. Es ist wahrscheinlich im oberen roten Kreis dargestellt. Leider wurde es verpasst. Vier weitere helle Bilder erreichten im April ihre größte Helligkeit im unteren roten Kreis. Sie sind als erste Einsteinkreuz-Supernova um eine massereiche Galaxie im Haufen verteilt.

Doch da war noch mehr. Untersuchungen zeigten, dass wahrscheinlich noch ein sechstes helles Supernovabild auf dem Weg zur Erde war. Es würde wahrscheinlich im nächsten Jahr ankommen.

Anfang des Monats wurde dieses sechste helle Bild geborgen. Es erschien pünktlich im mittleren roten Kreis, wie es vorhergesagt worden war. Wenn wir solche Bildfolgen untersuchen, verstehen wir besser, wie Materie in Galaxien und Galaxienhaufen verteilt ist. Das führt zu neuen Erkenntnissen, wie schnell das Universum expandiert und auf welche Weise massereiche Sterne explodieren.

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Supernova 1994D und das unerwartete Universum

Schräg im Bild ist eine düstere Galaxie. Ihr Kern ist hier violett-rosa abgebildet, nur das Zentrum leuchtet hell. Am Rand verlaufen dicke Staubbahnen. Links unten strahlt eine helle Supernova.

Bildcredit: High-Z Supernova Search Team, HST, NASA

Vor langer Zeit explodierte an einem fernen Ort ein Stern. Die Supernova 1994D ist der helle Fleck links unten. Sie explodierte am Rand der Galaxie NGC 4526. Die Supernova 1994D war interessant. Der Grund war nicht, dass sie sich stark von anderen Supernovae unterschied, sondern weil sie anderen Supernovae so ähnlich war. Das Licht, das in den Wochen nach der Explosion abgestrahlt wurde, klassifizierte sie als Supernova vom wohlbekannten Typ Ia.

Das Besondere an Typ-1a-Supernovae ist, dass alle dieselbe Leuchtkraft besitzen. Daher ist so eine Supernova umso weiter entfernt, je blasser sie erscheint. Die Beziehung zwischen Helligkeit und Entfernung wird genau kalibriert. So kann man nicht nur die Rate bestimmen, mit der sich das Universum ausdehnt (der Parameter dafür ist die Hubblekonstante), sondern auch die Geometrie des Universums, in dem wir leben (die Parameter dafür sind Omega und Lambda).

In den letzten Jahren wurde eine große Zahl weit entfernter Supernovae vermessen. Zusammen mit anderen Beobachtungen interpretiert man die Hinweise so, dass wir in einem unerwarteten Universum leben.

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Galaxie und Haufen erzeugen vier Bilder einer fernen Supernova

Das Bild ist voller Galaxien, die wie Sterne verteilt sind. Über einem hellen Stern ist eine Galaxie mit 4 gelben Flecken. Diese Flecken sind eine Supernova, deren Bild durch eine Gravitationslinse in vier Bilder aufgeteilt wurde.

Bildcredit: NASA, ESA und S. Rodney (JHU) und das FrontierSN-Team; T. Treu (UCLA), P. Kelly (UC Berkeley) und das GLASS-Team; J. Lotz (STScI) und das Frontier-Fields-Team; M. Postman (STScI) und das CLASH-Team; und Z. Levay (STScI)

Welche ungewöhnlichen Flecken umgeben diese Galaxie? Es sind Bilder ein- und derselben Supernova. Zum ersten Mal beobachtete man, wie die Masse einer Gravitationslinse, die zwischen uns und einer Supernova liegt, diese eine Supernovaexplosion ablenkte und in mehrere Bilder aufteilte. Die Massen, die das bewirkten, sind eine große Galaxie und der Galaxienhaufen, in dem sie sich befindet.

Das Bild entstand letzten November mit dem Weltraumteleskop Hubble im Erdorbit. Die gelbe Supernova Refsdal ist viermal abgebildet. Sie ereignete sich im frühen Universum weit hinter dem Haufen. Die Orte und die Zeitverzögerung zwischen den Supernovabildern werden vermessen. Mit diesen Messungen wollen Astrophysikerinnen* den Anteil an Dunkler Materie in der Galaxie und im Haufen bestimmen. Mit Geduld und Glück wird in den nächsten Jahren in der Nähe noch ein fünftes Bild der Supernova entdeckt.

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