Überreste der Supernova-Geschwister

Der Quallennebel ist hier farbcodiert dargestellt. Der größte Teil des Nebels leuchtet gelb. Links ist ein violettes Filament, und im Nebel ziehen blaue Fasern durch die Mitte. Rechts leuchtet ein sehr heller Stern, er heißt Propus.
Bildcredit: Goddard-Raumfahrtzentrum der NASA und M. Michailidis et al. 2026; Optisch: DSS; Infrarot: NASA/WISE/JPLCaltech/UCLA; Ultraviolett: NASA/Swift; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Was passiert, wenn ein Stern in einem Doppelsternsystem zur Supernova wird? Dieses Bild kombiniert sichtbares Licht in Gelb, ultraviolettes Licht in Lila sowie infrarotes Licht in Türkis, Rot und Orange. Es zeigt zwei Supernova-Überreste und ihre Umgebung, die etwa 6000 Lichtjahre entfernt sind. Der jüngere ist der bekannte Quallen-Nebel in der Mitte. Er leuchtet im Bild großteils gelb. Mit bloßem Auge gesehen wäre er am Himmel größer als der Vollmond.

Das lilafarbene Filament gehört zu einem älteren Supernova-Überrest. Er hat die Bezeichnung G189.6+3.3 und überlappt den jüngeren Überrest. Eine neue Studie nutzte Daten des Weltraumteleskops Fermi der NASA, das in Gammastrahlen beobachtet. So will man ihre Geschichte rekonstruieren.

In der Astronomie vermutet man, dass dort ursprünglich ein System aus zwei Sternen war, also ein Doppelsternsystem. Der erste Stern explodierte als Supernova. Dabei schleuderte er seinen Begleiter weg. Der explodierte dann ebenfalls Zehntausende Jahre später als Supernova. So überlagerten sich die beiden Supernova-Überreste, die wir heute sehen.

Der helle Stern rechts ist eigentlich ein System aus drei Sternen, er heißt Propus.

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Ein Supernova-Überrest beim Galaktischen Zentrum

Hinter weißen, blauen und roten Sternen leuchtet eine rote Wolke und rechts darunter eine kleinere blaue. Diese blaue Wolke ist vielleicht ein Supernova-Überrest.
Bildcredit und Bildrechte: X-ray: NASA/CXC/UCLA/Z. Zhu et al.; ESA/XMM-Newton; Optical: PanSTARRS; Radio: MeerKAT; Image Processing: NASA/CXC/SAO/L. Frattare and P. Edmonds; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Seht ihr diesen blauen Klecks rechts unter der Bildmitte? Astronom*innen denken, dass dort ein massereicher Stern als Supernova explodiert ist. Ihr Licht hat die Erde vor etwa 1700 Jahren erreicht. Das Bild ist aus verschiedenen Beobachtungen zusammengesetzt. Es besteht aus sichtbarem Licht des Teleskops PanSTARRS auf Hawaii (Sterne im Hintergrund leuchten rot, grün und blau). Die Daten in Radiowellen kommen vom MeerKAT-Teleskop in Südafrika (die große rote Wolke). In Blau sehen wir Röntgenlicht der Röntgenteleskope Chandra der NASA und XMM-Newton der ESA.

Die große Wolke ist eine Sternentstehungsregion namens Sagittarius C. Sie ist ungefähr 50 Lichtjahre groß und 26.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Sie liegt nur etwa 260 Lichtjahre neben vom sehr massereichen Schwarzen Loch im Zentrum der Galaxis (links außerhalb des Bildes).

Wenn der blaue Klecks tatsächlich ein Supernova-Überrest ist, wäre er der nächste beim galaktischen Zentrum, den wir je entdeckt haben. In dieser dichten Region geht das Ende von massereichen Sternen mit dem Entstehen neuer Sterne über Gas und Magnetfelder einher.

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Der Supernova-Überrest der Meerjungfrau

Unter einem hellen, blau strahlenden Stern windet sich eine zart umrissene Gestalt. Manche erkennen darin eine Meerjungfrau, andere einen Kampffisch. Im Bild sind auch einige kleine Galaxien erkennbar. Der Hintergrund ist von winzigen Sternen übersät, dazwischen leuchten einige hellere Sterne.
Bildcredit und Bildrechte: Datenbeschaffung: Sy Ming Wong; Bearbeitung: Guangyan Gao; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Kann sich diese kleine Meerjungfrau in Sternenstaub statt in Meeresschaum verwandeln? Bei diesem schönen Nebel scheint es so. Das Bild zeigt den Nebel der Meerjungfrau (Mermaid Nebula), der auch Kampffisch-Nebel (Betta Fish Nebula) genannt wird. Er ist Teil des Supernova-Überrests G296.5+10.0. Die blaue Farbe, die man hier sieht, stammt von doppelt ionisiertem Sauerstoff (OIII). Wasserstoff strahlt das tiefe Rot ab.

Der Nebel ist schätzungsweise einige tausend Lichtjahre entfernt und etwa 10.000 Jahre alt. Er entstand, als ein Stern mit großer Masse als Supernova explodierte. Das Ereignis hinterließ einen ungewöhnlichen Pulsar. Es ist ein junger Neutronenstern, der keine Radiowellen aussendet. Der Pulsar dreht sich etwa zweimal pro Sekunde um seine Achse.

Die hellen Sterne im Bild haben nichts mit dem Nebel zu tun. Man kann den Pulsar im Röntgenlicht nachweisen, aber bisher gibt es keinen bestätigten Nachweis im sichtbaren Licht. Deshalb sieht man den Pulsar hier nicht.

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Der Überrest der Vela-Supernova

In der Mitte ist ein Gewirr aus leuchtenden Stoßfronten in einem Gas. Es ist von rot leuchtenden Nebeln umgeben. Der Vela-Supernova-Überrest wurde vielleicht von Menschen zu Beginn der Geschichte beobachtet.
Bildcredit und Bildrechte: José Mtanous

Die Explosion ist vorbei, doch sie hinterließ Spuren. Vor etwa zwölftausend Jahren explodierte ein ganz gewöhnlicher Stern im Sternbild Vela. Dabei erzeugte er einen seltsamen Lichtpunkt. Dür die Menschen, die zu Beginn der aufgezeichneten Geschichte lebten, war er für kurze Zeit sichtbar. Die äußeren Schichten des Sterns prallten auf das interstellare Medium. Dabei lösten sie eine Stoßwelle aus, die man heute noch sieht.

Das Bild entstand in der Khomas-Region in Namibia. Es zeigt einen Teil dieser gewaltigen Stoßwelle mit vielen Fasern im sichtbaren Licht. Die Aufnahme wurde insgesamt 60 Stunden lang belichtet. Emission von Wasserstoff (rot) und Sauerstoff (blau) betonen die feinen Details.

Das Gas fliegt vom explodierten Stern weg. Dabei zerfällt es und reagiert mit dem interstellaren Medium. So entsteht Strahlung in vielen verschiedenen Farben und Energiebereichen. Im Zentrum des Supernova-Überrests im Sternbild Vela (Segel des Schiffs) befindet sich ein Pulsar. Das ist ein Stern, der so dicht ist wie Kernmaterie. Er dreht sich mehr als zehnmal pro Sekunde um sich selbst.

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Alle Messier-Objekte im gleichen Maßstab

Alle 110 Objekte des Messier-Katalogs wurden im selben Maßstab fotografiert und zu diesem Raster zusammengefasst. Manche Bildfelder enthalten zwei oder mehr Objekte (z. B.: M31, M32 und M110).
Bildcredit: Sylvain Villet; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Nachts sieht man viele astronomische Objekte. Welche sind besonders interessant? Mit einem guten Fernglas oder einem kleinen Teleskop könnt ihr auf der Nordhalbkugel nach den Objekten im Messier-Katalog suchen, die sehr beliebt sind. Viele davon sieht man auch auf der Südhalbkugel, aber nicht alle.

Der Katalog enthält 110 Objekte. Charles Messier erstellte ihn im 18. Jahrhundert, weil er sich für Kometen interessierte. Dieses Bild zeigt sie alle im gleichen Maßstab. Der Katalog ist eine Liste bekannter Objekte, die Kometen ähnlich sehen. Wenn man Kometen beobachtete oder nach ihnen suchte, sollte man sie vermeiden.

Der Katalog enthält eine Vielfalt an Himmelsobjekten. Dazu zählt zum Beispiel der Krebsnebel (M1), ein Supernovaüberrest. Galaxien wie die Andromeda-Galaxie (M31). Nebel wie der Orionnebel (M42), in dem Sterne entstehen. Oder Sternhaufen wie die Plejaden (M45). Sie sind ein offener Haufen aus hellen jungen Sternen.

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Sharpless 249 und der Quallennebel

Links oben schimmert ein magentafarbener Nebel, der von dunklen Staubwolken unterbrochen wird. Rechts unten ist ein fliederfarbener Nebel, der an eine Qualle erinnert. Die beiden helleren Sterne im Bild sind My und Eta Geminorum.

Bildcredit und Bildrechte: Katelyn Beecroft

Der Quallennebel ist meist blass und nur schwer zu erkennen. Dieses faszinierende Teleskopbild ist eine Langzeitbelichtung. Darauf treibt der Nebel im interstellaren Meer. Rechts und links rahmen ihn zwei helle Sterne, My und Eta Geminorum, die am Fuß der himmlischen Zwillinge leuchten. Der Quallennebel ist der hellere, gebogene Emissionsgrat rechts neben der Bildmitte, an dem Tentakel hängen.

Die kosmische Qualle ist Teil des blasenförmigen Supernova-Überrests IC 443. Er ist die Trümmerwolke eines massereichen Sterns, der bereits explodiert ist. Sie dehnt sich aus. Das Licht der Explosion erreichte die Erde vor über 30.000 Jahren. Sein astrophysikalischer Cousin ist der Krebsnebel. Auch er ist ein Supernova-Überrest. Wie dieser enthält auch der Quallennebel einen Neutronenstern. Das ist der übrig gebliebene ultradichte Überrest des kollabierten Sternkerns.

Ein Emissionsnebel ist als Sharpless 249 katalogisiert. Er füllt das Feld oben links aus. Der Quallennebel ist ca. 5000 Lichtjahre von uns entfernt. Der Bereich im Bild ist etwa 300 Lichtjahre breit.

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Der Überrest der Supernova Cassiopeia A

Eine runde, zerfledderte Wolke füllt das Bild. Ihre rosaroten und weißen Fasern, die an Rauch erinnern, umgeben den Überrest einer Supernova im Sternbild Kassiopeia.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; D. Milisavljevic (Purdue University), T. Temim (Princeton Universität), I. De Looze (Universität Gent)

Massereiche Sterne in der Milchstraße haben eine aufregende Existenz. Sie entstehen aus weiten kosmischen Wolken, die in sich zusammenstürzen. Dann zünden sie ihr nukleares Feuer und bilden schwere chemische Elemente in ihrem Zentrum. Nach nur wenigen Millionen Jahren schleudern die Sterne mit den größten Massen angereichertes Material zurück in den Raum zwischen den Sternen. Damit kann die Sternbildung wieder von vorne beginnen.

Die Wolke, die sich hier ausdehnt, kennt man unter dem Namen Cassiopeia A. Sie ist ein Beispiel für die Endphase im Zyklus eines Sterns. Dieser Überrest entstand bei der Explosion der Supernova. Ihr Licht war am Himmel des Planeten Erde vor ca. 350 Jahren zu sehen. Es brauchte allerdings 11.000 Jahre, um bei uns anzukommen.

Das scharfe Bild stammt von der NIRCam am Weltraumteleskop James Webb. Es zeigt Fasern und Knoten im Supernova-Überrest, die immer noch heiß sind. Die weißliche äußere Hülle der expandierenden Stoßwelle erinnert an Rauch. Sie durchmisst etwa 20 Lichtjahre.

Bei der gewaltigen Explosion des massereichen Sterns entstand eine Reihe von Lichtechos. Auch diese erkannte man auf Detailaufnahmen, die Webb von dem umgebenden interstellaren Medium machte.

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CTB 1: Der Medulla-Nebel

Ein kompakter roter Nebel leuchtet mitten im Bild. Er ist von roten Nebelschwaden und einem zarten, fast transparenten blauen Schleier umgeben. Seine Form und Struktur erinnern an ein Gehirn.

Bildcredit: Pierre Konzelmann

Wie entsteht dieser ungewöhnliche Nebel? CTB 1 ist eine Gashülle, die sich ausdehnt. Vor etwa 10.000 Jahren explodierte ein Stern im Sternbild Kassiopeia und hinterließ diesen Nebel.

Nahe beim Kern des Sterns bauten Elemente durch Kernfusion einen stabilisierenden Druck auf. Als diese Elemente verbraucht waren, explodierte der Stern. Dabei entstand dieser Supernovaüberrest. Wegen seiner Ähnlichkeit mit der Form eines Gehirns trägt er den Spitznamen Medulla-Nebel. Er leuchtet immer noch im sichtbaren Licht, weil der Nebel mit dem interstellaren Gas kollidiert, das ihn umgibt. Dabei entsteht Hitze.

Der Nebel leuchtet auch im Röntgenlicht. Warum er das tut, wird noch erforscht. Eine Hypothese lautet, dass bei der Explosion ein energiereicher Pulsar entstand. Dieser versorgt wohl den Nebel mit Energie, indem er schnelle Winde ausstößt. Tatsächlich entdeckte man im Radiowellenbereich einen Pulsar, den die Explosion der Supernova mit mehr als 1000 Kilometern pro Sekunde fortgeschleudert hat.

Wenn man den Medulla-Nebel von der Erde aus sieht, ist er so groß wie der Vollmond, aber extrem blass. Daher brauchte man für dieses Bild 84 Stunden Belichtungszeit an einem kleinen Teleskop in Texas in den USA.

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