Schlagwort: Supernova

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Die Grand-Design-Spiralgalaxie M100

Die Spiralgalaxie M100 im Haar der Berenike ist eine Grand-Design-Spiralgalaxie. Kennzeichen dieser Galaxiengruppe sind ausladende, prachtvolle Spiralgalaxien, eine relativ ebenmäßige Erscheinung und ausgeprägte junge Sternhaufen.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, NASA, ESA – Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Die Galaxie M100 ist majestätisch in einem wahrhaft kosmischen Maßstab. Sie ist passenderweise als Grand-Design-Spiralgalaxie klassifiziert. Die große Galaxie besitzt mehr als 100 Milliarden Sterne und klar definierte Spiralarme. Sie ähnelt unserer Milchstraße.

M100 ist auch als NGC 4321 katalogisiert und eine der hellsten Galaxien im Virgo-Galaxienhaufen. Sie ist 56 Millionen Lichtjahre von uns entfernt und befindet sich im Sternbild Haar der Berenike (Coma Berenices). Dieses Bild von M100 entstand 2006 mit dem Weltraumteleskop Hubble. Es zeigt helle, blaue Sternhaufen und komplexe gewundene Staubbahnen. Beides sind Kennzeichen dieser Galaxienklasse.

Die Untersuchung veränderlicher Sterne in M100 spielte eine wichtige Rolle bei der Bestimmung von Größe und Alter des Universums. Wenn ihr genau wisst, wo ihr suchen müsst, findet ihr einen kleinen Fleck. Er ist das Lichtecho einer hellen Supernova. Sie wurde wenige Monate vor Aufnahme dieses Bildes entdeckt.

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M1: Der Krebsnebel

Mitten im Bild ist ein wolkiges Knäul mit vielen roten und blauen Fasern. Darum herum sind wenige schwach leuchtende Sterne verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Pugh

Der Krebsnebel ist als M1 katalogisiert. Er ist also das erste Objekt auf Charles Messiers berühmter Liste aus dem 18. Jahrhundert von Dingen, die keine Kometen sind. Wir wissen heute, dass der Krebs die Trümmer einer Supernova sind. Er entstand nach der finalen Explosion eines massereichen Sterns. Die Supernova wurde 1054 beobachtet.

Diese scharfe, erdgebundene Teleskopansicht entstand aus Schmalbanddaten. Sie zeichnen die Emissionen ionisierter Sauerstoff- und Wasserstoffatome in Blau und Rot auf. So ist es leichter, die verschlungenen Fasern in der immer noch expandierenden Wolke zu erforschen.

Der Krebs-Pulsar ist ein Neutronenstern, der 30 Mal pro Sekunde rotiert. Er ist eines der exotischsten Objekte, die zeitgenössische Forschende kennen. Man sieht ihn als hellen Fleck mitten im Nebel. Wie ein kosmischer Dynamo liefert der kollabierte Überrest des Sternkerns die Energie für das Leuchten der Krabbe im gesamten elektromagnetischen Spektrum.

Der Krebsnebel ist zirka 12 Lichtjahre groß. Seine Entfernung beträgt an die 6500 Lichtjahre. Man findet den Nebel im Sternbild Stier.

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SN 2014J schickt keine Röntgenstrahlen

Mitten im Bild leuchtet ein Nebel, er ist im Zentrum sehr hell und wird nach außen hin rötlich. Rechts neben der Mitte markiert ein weißer Kasten die Position der Supernova SN 2014J. Die Aufnahmen in Röntgenlicht vor und nach der Explosion sind in zwei Einschüben unten gezeigt.

Bildcredit: NASA / CXC / SAO / R. Margutti et al.

Im Jänner beobachteten Teleskope und Observatorien auf der ganzen Erde, wie die Helligkeit der Supernova SN 2014J in der nahen Galaxie M82 anstieg. Doch die vielleicht wichtigste Beobachtung gelang im Orbit. Dort sah das Röntgenobservatorium Chandra nämlich – nichts.

Die Explosion von SN 2014J wurde als Typ-Ia-Supernova klassifiziert. Man dachte, ein Weißer Zwerg hätte stetig Materie von einem Begleitstern abgezogen. Dieser Zuwachs hätte schließlich die Supernova gezündet. Zu diesem Modell gehört Röntgenstrahlung. Sie entsteht, wenn die Druckwelle der Supernova auf die übrige Materie in der Umgebung des Weißen Zwergs trifft.

Doch bei der Supernova SN 2014J war keine Röntgenstrahlung zu messen. Chandras Falschfarben-Röntgenbild der Galaxie M82 zeigt zwei großteils leeren Nahaufnahmen der Position der Supernova. Sie sind in den Einschüben „Pre“ (vorher) und „Post“ (nachher) abgebildet. Nach dem überraschenden Mangel an Röntgenstrahlung von SN 2014J werden neue Modelle entwickelt. Sie sollen klären, was die kosmische Explosion auslöste.

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Die Tarantelzone

Der rot leuchtende Tarantelnebel füllt fast das ganze Bild. Links über der Mitte ist sein Zentrum.

Bildcredit und Bildrechte: Marco Lorenzi

Der Tarantelnebel ist eine gewaltige Sternbildungsregion in unserer Nachbargalaxie, der Großen Magellanschen Wolke (GMW). Er ist größer als 1000 Lichtjahre. In der detailreichen farbigen Teleskopansicht befindet sich das kosmische Spinnentier links oben. Die Aufnahme entstand aus Breit- und Schmalbandfiltern.

Das Bild ist am Himmel fast 2 Grad breit (4 Vollmonde). Es reicht über einen mehr als 8000 Lichtjahre großen Bereich in der GMW. Der zentrale junge Haufen mit massereichen Sternen in der Tarantel (NGC 2070) ist als R136 katalogisiert. Darin liefern intensive Strahlung, Sternwinde und Supernova-Stoßwellen die Energie für das Leuchten des Nebels. Sie formen auch die spinnenartigen Fasern.

Um die Tarantel sind weitere stürmische Sternbildungsregionen mit jungen Sternhaufen, Fasern und blasenförmigen Wolken verteilt. Das Sichtfeld zeigt außerdem den Schauplatz der nächstgelegenen Supernova in jüngster Zeit. Es ist SN 1987A über der Mitte. Das reiche Sternfeld liegt im südlichen Sternbild Schwertfisch (Dorado).

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Galaxienhaufen vergrößert ferne Supernova

Der Galaxienhaufen Abell 383 wurde vom Weltraumteleskop Hubble abgebildet. Um die Menge an Dunkler Materie zu bestimmen, wurde eine Supernova beobachtet, die in einer weit dahinter liegenden Galaxie explodierte. Die Bilder mit und ohne Supernova sind links oben eingeblendet.

Bildcredit: NASA, ESA, C. McCully (Rutgers U.) et al.

Wie kalibriert man eine riesige Gravitationslinse? In diesem Fall ist die Linse der Galaxienhaufen Abell 383. Er ist eine massereiche Ansammlung aus Galaxien, heißem Gas und Dunkler Materie. Der Haufen ist etwa 2,5 Milliarden Lichtjahre entfernt (Rotverschiebung z=0,187). Was kalibriert werden muss, ist die Masse des Haufens. Dazu zählt vor allem die Menge und Verteilung der Dunklen Materie.

Kürzlich wurde eine neue Methode zur Kalibrierung getestet. Dabei wartet man, bis sich hinter einem Galaxienhaufen eine sehr spezielle Supernova ereignet. Dabei zeigt sich, wie stark der Haufen die Supernova durch den Gravitationslinseneffekt vergrößert haben muss. Diese Technik ergänzt andere Methoden. Man kann damit berechnen, wie viel Dunkle Materie nötig ist, um die Bewegungen der Galaxien und von heißem Gas im Haufen zu erklären und um die Verzerrung der Gravitationslinsenbilder zu erzeugen.

Der Galaxienhaufen A383 wurde vom Weltraumteleskop Hubble abgebildet. Rechts zeigen die stark verzerrten Galaxien, die weit hinter dem Zentrum des Haufens liegen, dass er als Gravitationslinse geeignet ist.

Links sind zwei Bilder einer fernen Galaxie eingeschoben. Sie entstanden vor und nach einer kürzlich beobachteten Supernova. Bisher wurden zwei kalibrationstaugliche Supernovae vom Typ Ia hinter zwei anderen Galaxienhaufen entdeckt. Das geschah beim Projekt Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble (CLASH).

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Helle Supernova in M82

Die irreguläre Galaxie M82 im Sternbild Uras Major mitten im Bild ist von wenigen markanten Sternen umgeben.

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

Astronom*innen finden Supernovae nicht, indem sie nach Pfeilchen suchen. Auf diesem Bild vom 23. Jänner zeigt ein Pfeil auf eine Supernova in der nahen hellen Galaxie M82. Sie ist jetzt als SN 2014J katalogisiert.

M82 befindet sich am Himmel der Erde nahe beim Großen Wagen. Sie ist auch als Zigarrengalaxie bekannt. Auf der Nordhalbkugel ist sie ein beliebtes Ziel für Teleskope. SN 2014J wurde erstmals am Abend des 21. Januar an der Sternwarte des University College London beobachtet. Der Dozent Steve Fossey sowie Ben Cooke, Tom Wright, Matthew Wilde und Guy Pollack – Teilnehmer eines Astronomie-Workshops – entdeckten die Supernova als unbekannte Quelle in der an sich vertrauten Galaxie.

M82 ist etwa 12 Millionen Lichtjahre entfernt. Somit fand die Explosion der Supernova vor 12 Millionen Jahren statt. Doch ihr Licht erreichte erst jetzt die Erde. Die Supernova SN 2014J ist eine der nächstgelegenen der letzten Jahrzehnte.

Beobachtungen des Spektrums lassen vermuten, dass es eine Supernova vom Typ Ia ist. Das ist die Explosion eines weißen Zwerges, der zuvor Materie eines Begleitsterns ansammelte. Es gibt Schätzungen, wonach SN 2014J in zwei Wochen ihre maximale Helligkeit erreicht. Aber sie ist jetzt schon das hellste Licht in M82. Man sieht sie mit kleinen Teleskopen am Abendhimmel.

Galerie: Supernova in M82

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Das Spektrum der Nova Delphini

Das Bild zeigt Spektren von Sternen, das helle Spektrum in der Mitte gehört zur Nova Delphini 2013. Die anderen Spektren sind blasser. Links oben sind zwei ebenfalls hellere Spektren.

Bildcredit und Bildrechte: Jürg Alean

Ende letzter Woche tauchte im Sternbild Delfin ein neuer Stern auf. Sein Spektrum verriet Forschenden seine wahre Natur. Er ist nun als Nova Delphini bekannt. Das Spektrum im sichtbaren Licht hat fast die maximale Helligkeit. Es befindet sich in der Bildmitte des Sternfeldes, das in der Nacht vom 16. auf 17. August mit Prisma und Teleskop an der Schweizer Sternwarte Bülach fotografiert wurde.

Die dunkelsten Bänder im Spektrum der Nova sind starke Absorptionslinien von Wasserstoffatomen. Die starken Absorptionslinien sind an ihrem roten Ende von hellen Emissionsbändern begrenzt. Das Muster ist die spektrale Signatur von Materie, die von einem kataklystischen Doppelsternsystem ausgestoßen wurde. Es handelt sich um eine klassische Nova.

Die anderen Sterne im Sichtfeld sind blasser. Ihre Spektren sind mit Hipparcos-Katalognummer, Helligkeit in Größenklassen und Spektralklasse markiert. Rechts unten ist zufällig auch die blasse Emissionslinie des planetarischen Nebels NGC 6905 angedeutet.

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Die Große Wolke des Magellan

Die Große Magellansche Wolke (GMW) ist mit einem beschrifteten Bild überlagert. Links leuchtet die riesige Sternbildungswolke 30 Doradus.

Bildcredit und Bildrechte: L. Comolli, L. Fontana, G. Ghioldi und E. Sordini

Im 16. Jahrhundert unternahm der portugiesische Seefahrer Ferdinand Magellan mit seiner Besatzung die erste Weltumsegelung. Dabei hatten sie reichlich Zeit, um den südlichen Sternenhimmel zu beobachten. Zwei leicht sichtbare, verschwommene, wolkige Objekte auf der Südhalbkugel sind leicht sichtbar. Sie sind seither unter Himmelsbeobachtenden als die Magellanschen Wolken bekannt. Heute werden sie als Begleitgalaxien der viel größeren Milchstraße betrachtet.

Die Große Magellansche Wolke (GMW) ist etwa 160.000 Lichtjahre entfernt. Sie befindet sich im Sternbild Schwertfisch (Dorado). Sie ist auf diesem bemerkenswert detailreichen, farbenprächtigen und beschrifteten Kompositbild dargestellt.

Ihr Durchmesser beträgt etwa 15.000 Lichtjahre. Damit ist sie die massereichste Begleitgalaxie der Milchstraße. Sie enthält die nächstgelegene Supernova der jüngsten Vergangenheit, SN 1987A. Der markante Fleck links der Mitte trägt die Bezeichnung 30 Doradus. Die gewaltige Sternbildungsregion ist auch als Tarantelnebel bekannt. Sie hat einen Durchmesser von etwa 1000 Lichtjahren.

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