Der Supernovaüberrest des Medullanebels

Der Supanovaüberrest CTB-1 im Sternbild Kassiopeia heißt wegen seiner gehirnähnlichen Form auch Medullanebel.

Bildcredit und Bildrechte: Russell Croman

Beschreibung: Woher stammt die Energie für diesen ungewöhnlichen Nebel? CTB-1 ist eine expandierende Gashülle, die übrig blieb, als vor ungefähr 10.000 Jahren im Sternbild Kassiopeia ein massereicher Stern explodierte. Wahrscheinlich passierte das, als um den Kern des Sterns die Elemente zur Neige gingen, die durch Kernfusion einen stabilisierenden Druck aufbauen konnten. Der dabei entstandene Supernovaüberrest trägt wegen seiner gehirnähnlichen Form den Beinamen Medullanebel.

Durch die Hitze, die bei seiner Kollision mit angrenzendem interstellarem Gas entsteht, leuchtet der Nebel immer noch in sichtbarem Licht. Warum er auch in Röntgenlicht noch leuchtet, bleibt ein Rätsel. Eine Hypothese besagt, dass auch ein energiereicher Pulsar entstand, der den Nebel mit einem schnellen, nach außen gerichteten Wind befeuert. Dieser Spur folgend entdeckte man kürzlich in Radiowellenlängen einen Pulsar, der anscheinend bei der Supernovaexplosion mit mehr als 1000 Kilometern pro Sekunde hinausgeschleudert wurde.

Der Medullanebel erscheint zwar so groß wie der Vollmond, leuchtet aber so schwach, dass 130 Stunden Belichtungszeit mit zwei kleinen Teleskopen in New Mexico in den USA nötig waren, um dieses Bild zu schaffen.

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Supernovaüberrest Simeis 147

Der Supernovaüberrest Simeis 147 ist auch als Sharpless 2-240 katalogisiert und trägt den Spitznamen Spaghettinebel.

Bildcredit und Bildrechte: Georges Attard

Beschreibung: Leicht verirrt man sich, wenn man auf diesem detailreichen Bild des Supernovaüberrests Simeis 147 den verschlungenen Schleifen folgt. Er ist auch als Sharpless 2-240 katalogisiert und trägt den Spitznamen Spaghettinebel. Ihr seht ihn an den Grenzen der Sternbilder Stier und Fuhrmann. Am Himmel hat er einen Durchmesser von fast 3 Grad oder 6 Vollmonden. In der geschätzten Entfernung der Sterntrümmerwolke von 3000 Lichtjahren entspricht das ungefähr 150 Lichtjahren.

Dieses Komposit entstand aus Bilddaten, die mit Schmalbandfiltern aufgenommen wurden. Die rötlichen Emissionen ionisierter Wasserstoffatome und die blaugrünen Farbtöne doppelt ionisierter Sauerstoffatome markieren das erschütterte, leuchtende Gas.

Der Supernovaüberrest hat ein geschätztes Alter von 40.000 Jahren, was bedeutet, dass das Licht der mächtigen Sternexplosion vor 40.000 Jahren erstmals die Erde erreichte. Doch der expandierende Überrest ist nicht alles, was zurückblieb. Die kosmische Katastrophe hinterließ auch einen rotierenden Neutronenstern oder Pulsar, dieser ist als Einziges vom ursprünglichen Sternkern übrig.

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Die Fasern der Cygnusschleife

Die Supernovaexplosion, die den Supernovaüberrest Cygnusschleife oder Schleiernebel im Sternbild Schwan erzeugte, war in der Jungsteinzeit mit bloßem Auge sichtbar.

Bildcredit: ESA/Hubble und NASA, W. Blair; Danksagung: Leo Shatz

Beschreibung: Was liegt am Rand einer sich ausdehnenden Supernova? Dieses Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Die Bänder aus erschüttertem interstellarem Gas wirken fein und zart. Sie sind Teil einer Explosionswelle am sich ausdehnenden äußeren Rand einer gewaltigen Sternexplosion, man kennt sie als Cygnusschleife oder Schleiernebel. Menschen im Jungpaläolithikum konnten sie vor etwa 20.000 Jahren leicht mit bloßem Auge sehen.

Die faserartige Stoßfront bewegt sich mit ungefähr 170 Kilometern pro Sekunde zum oberen Bildrand. Das Licht, in dem sie leuchtet, wird von angeregten Wasserstoffatomen abgestrahlt. Mit der Mission Gaia stellte man kürzlich fest, dass die Entfernung zu Sternen, die vermutlich mit der Cygnusschleife wechselwirken, ungefähr 2400 Lichtjahre beträgt.

Die ganze Cygnusschleife umfasst am Himmel sechs Vollmonde, was etwa 130 Lichtjahren entspricht. Teile davon sind mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Schwan (Cygnus) zu sehen.

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M1: Der unglaubliche wachsende Krebsnebel


Bildcredit und Bildrechte: Detlef Hartmann

Beschreibung: Sind Ihre Augen gut genug, um zu erkennen, wie der Krebsnebel wächst? Der Krebsnebel ist als M1 katalogisiert, er ist der erste Eintrag in Charles Messiers berühmter Liste an Dingen, die keine Kometen sind.

Heute ist der Krebsnebel als Supernovaüberrest bekannt, er ist die wachsende Trümmerwolke der Explosion eines massereichen Sterns. Die gewaltsame Entstehung des Krebsnebels wurde 1054 von Astronomen beobachtet. Der Nebel ist heute ungefähr 10 Lichtjahre groß und expandiert immer noch mit einer Geschwindigkeit von mehr als 1000 Kilometern pro Sekunde.

In den letzten 10 Jahren wurde seine Ausdehnung in diesem Zeitraffervideo dokumentiert. Jedes Jahr – von 2008 bis 2017 – entstand mit derselben Kombination aus Teleskop und Kamera ein Bild an einer entlegenen Sternwarte in Österreich. Die 10 Bilder, die eine Gesamtbelichtungszeit von 32 Stunden darstellen, wurden zu diesem Zeitrafferfilm kombiniert. Die scharfen bearbeiteten Einzelbilder zeigen sogar die dynamische energiereiche Strahlung des unglaublich expandierenden Krebses.

Der Krebsnebel liegt ungefähr 6500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Stier.

Lehrer: APOD im Klassenzimmer
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N63A: Supernovaüberrest im sichtbaren Licht und Röntgen

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, Chandra; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Beschreibung: Was hat diese Supernova zurückgelassen? Vor erst 2000 Jahren erreichte das Licht der Explosion eines massereichen Sterns in der Großen Magellanschen Wolke (GMW) erstmals den Planeten Erde.

Die GMW ist eine nahe galaktische Nachbarin unserer Milchstraße. Man sieht, wie die heftige Explosionsfront auswärts wandert und dabei die umgebenden Gaswolken zerstört oder verdrängt, während relativ dichte Knoten aus Gas und Staub entstehen. Übrig bleibt einer der größten Supernovaüberreste in der LMC: N63A. Viele der zurückbleibenden dichten Knoten wurden komprimiert, sie könnten weiter schrumpfen und neue Sterne bilden. Einige der so entstehenden Sterne könnten wiederum als Supernova explodieren und so den Kreislauf fortführen.

Dieses Bild von N63A ist eine Kombination von Röntgendaten des Weltraumteleskop Chandra und Aufnahmen in sichtbarem Licht von Hubble. Der markante Knoten aus Gas und Staub rechts oben – er wird informell Firefox genannt – leuchtet in sichtbarem Licht sehr hell, während der größere Supernovaüberrest am hellsten in Röntgenlicht leuchtet. N63A misst mehr als 25 Lichtjahre und liegt ungefähr 150.000 Lichtjahre entfernt im südlichen Sternbild Schwertfisch.

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NGC 6995, der Fledermausnebel

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Bildcredit und Bildrechte: Josep Drudis

Beschreibung: Sehen Sie die Fledermaus? Sie spukt auf dieser kosmischen Nahaufnahme des östlichen Schleiernebels. Der Schleiernebel ist ein großer Supernovaüberrest – die expandierende Trümmerwolke der Todesexplosion eines massereichen Sterns.

Die Form des Schleiers ist annähernd kreisförmig und bedeckt am Himmel im Sternbild Schwan (Cygnus) fast 3 Grad. NGC 6995, der Schleiernebel, umfasst hingegen nur 1/2 Grad, das entspricht ungefähr der scheinbaren Größe des Mondes. Somit misst er in der geschätzten Entfernung des Schleiernebels 12 Lichtjahre, doch er ist beruhigende 1400 Lichtjahre vom Planeten Erde entfernt.

Auf dem Komposit aus Bilddaten, die mit Breit- und Schmalbandfiltern aufgenommen wurden, sind Emissionen von Wasserstoffatomen im Überrest rot abgebildet, die starken Emissionen von Sauerstoff- und Stickstoffatomen sind in blauen Farbtönen dargestellt. Im westlichen Teil des Schleiers liegt eine weitere jahreszeitliche Erscheinung: der Hexenbesennebel.

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Supernovaüberrest Simeis 147

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Bildcredit und Bildrechte: David Lindemann

Beschreibung: Leicht verirrt man sich, wenn man auf diesem detailreichen Bild des Supernovaüberrestes Simeis 147 den komplex verschlungenen Fasern folgt. Er ist auch als Sharpless 2-240 katalogisiert und trägt den beliebten Namen Spaghettinebel. Man sieht ihn an der Grenze der Sternbilder Stier und Fuhrmann, wo er fast 3 Grad oder 6 Vollmonde am Himmel am Himmel abdeckt. Das sind in der geschätzten Entfernung der Trümmerwolke von 3000 Lichtjahren ungefähr 150 Lichtjahre.

Dieses Komposit entstand aus Bilddaten, die mit Schmalbandfiltern aufgenommen wurden. Rötliche Emissionen von ionisierten Wasserstoffatomen und doppelt ionisierte Sauerstoffatome in zarten blau-grünen Farbtönen markieren das erschütterte, leuchtende Gas. Das Alter des Supernovaüberrestes wird auf etwa 40.000 Jahre geschätzt. Das bedeutet, dass das Licht von der Explosion des massereichen Sterns die Erde erstmals vor 40.000 Jahren erreichte.

Doch der expandierende Überrest ist nicht das einzige Nachleuchten. Die kosmische Katastrophe hinterließ auch einen rotierenden Neutronenstern oder Pulsar – er ist alles, das vom Kern des ursprünglichen Sterns übrig blieb.

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Der geisterhafte Schleiernebel

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Bildcredit und Bildrechte: Anis Abdul

Beschreibung: Diese Überreste aus erschüttertem leuchtendem Gas sind eine geisterhafte Fratze in kosmischen Dimensionen. Sie spuken am Himmel des Planeten Erde im Sternbild Schwan (Cygnus) und bilden den Schleiernebel. Dieser Nebel ist ein großer Supernovaüberrest – eine sich ausdehnende Wolke, die bei der Todesexplosion eines massereichen Sterns entstand. Das Licht der ursprünglichen Supernovaexplosion erreichte die Erde wahrscheinlich vor mehr als 5000 Jahren.

Der Schleiernebel ist auch als Cygnus-Schleife bekannt. Am Himmel ist er fast 3 Grad breit, das sind etwa 6 Vollmonddurchmesser. Somit ist er in seiner geschätzten Entfernung von 1500 Lichtjahren mehr als 70 Lichtjahre breit. Der Schleiernebel ist so groß, dass seine helleren Teile als einzelne Nebel erkennbar sind, etwa der Hexenbesen (NGC 6960) rechts unter der Mitte. Links oben befindet sich der Geist von IC 1340. Wir wünschen einen fröhlichen Allerheiligen-Vorabend!

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Entlang des westlichen Schleiers

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Bildcredit und Bildrechte: Min Xie

Beschreibung: Diese zart wirkenden Fasern aus erschüttertem leuchtendem Gas sind am Himmel des Planeten Erde im Sternbild Schwan drapiert. Sie bilden den westlichen Teil des Schleiernebels. Der Schleiernebel ist ein großer Supernovaüberrest – eine expandierende Wolke, die bei der Zerstörungsexplosion eines massereichen Sterns entstand. Das Licht der ursprünglichen Supernovaexplosion erreichte die Erde wahrscheinlich vor mehr als 5000 Jahren.

Die interstellaren Stoßwellen wurden bei dem vernichtenden Ereignis ausgesprengt, sie pflügen durch den Weltraum, fegen interstellare Materie auf und regen sie an. Die leuchtenden Fasern gleichen eher langen Wellen in einem Tuch, das fast genau von der Seite sichtbar ist, und sind erstaunlich gut in atomaren Wasserstoff (rot) und Sauerstoff (blaue-grün) aufgeteilt.

Der Schleiernebel ist auch als Cygnus-Schleife bekannt, er umfasst derzeit fast 3 Grad oder etwa 6 Vollmonddurchmesser. Das entspricht mehr als 70 Lichtjahren in seiner geschätzten Entfernung von 1500 Lichtjahren. Dieses Teleskopbild des westlichen Teils zeigt etwa die Hälfte seines Ausmaßes. Hellere Teile des westlichen Schleiers sind als eigene Nebel anerkannt, darunter der Hexenbesen (NGC 6960) am oberen Bildrand sowie Pickerings Dreieck (NGC 6979) links unten.

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In der Wolfshöhle

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Bildcredit und Bildrechte: Charlie Bracken, Mladen Dugec, Max Whitby

Beschreibung: Der rätselhafte, sehr blasse blaue Reflexionsnebel ist in Katalogen als VdB 152 oder Ced 201 gelistet. Er liegt an der Spitze des langen Dunkelnebels Barnard 175 in einem staubigen Komplex, der auch Wolfshöhle genannt wurde. Die kosmischen Erscheinungen in der Mitte dieser detailreichen Weitwinkel-Teleskopansicht sind fast 1400 Lichtjahre entfernt, sie liegen in der nördlichen Milchstraße im königlichen Sternbild Kepheus.

Taschen aus interstellarem Staub in der Region am Rand einer großen Molekülwolke blockieren Licht von Sternen im Hintergrund oder streuen das Licht des eingebetteten hellen Sterns, was dem Nebel seine einzigartige blaue Farbe verleiht. Vermutlich sorgt auch das Ultraviolettlicht des Sterns für ein schwaches rötliches Leuchten im Staub des Nebels. Zwar entstehen Sterne in Molekülwolken, doch dieser Stern ist anscheinend zufällig in die Region gewandert, da seine gemessene Geschwindigkeit im Weltraum stark von der Geschwindigkeit der Wolke abweicht.

LDN 1221, ein weiterer dichter, undurchsichtiger Dunkelnebel, ist rechts oben im Bild leicht erkennbar. Unter der Mitte liegt der farbenprächtigere planetarische Nebel Dengel-Hartl 5. In der Diagonale von rechts unten nach links oben sind vor dem staubreichen Komplex im Kepheus auch die blassen, rötlichen Emissionen eines urzeitlichen Supernovaüberrestes aufzuspüren.

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Aufbereitung von Kassiopeia A

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Bildcredit: Röntgen – NASA, CXC, SAO; Optisch – NASA, STScI

Beschreibung: Massereiche Sterne in unserer Milchstraße haben ein eindrucksvolles Leben. Ihre Kernschmelzöfen, die durch den Kollaps gewaltiger kosmischer Staubwolken entstehen, entzünden sich und erzeugen in ihrem Inneren schwere Elemente. Nach wenigen Millionen Jahren wird die angereicherte Materie in den interstellaren Raum zurückgestoßen, wo die Sternbildung erneut beginnen kann.

Diese expandierende Trümmerwolke ist als Cassiopeia A bekannt und ein Beispiel für die Schlussphase im Lebenszyklus eines Sterns. Das Licht der Explosion, bei der dieser Supernovaüberrest entstand, wäre erstmals vor etwa 350 Jahren am Himmel des Planeten Erde zu sehen gewesen, doch dieses Licht brauchte ungefähr 11.000 Jahre, um zu uns zu gelangen.

Dieses Falschfarbenbild wurde aus Röntgen- und optischen Bilddaten des Chandra-Röntgenobservatoriums und des Weltraumteleskops Hubble zusammengesetzt. Es zeigt die immer noch heißen Fasern und Knoten im Überrest. In der geschätzten Entfernung von Cassiopeia A ist das Bild zirka 30 Lichtjahre breit. Energiereiche Röntgenemissionen bestimmter Elemente wurden farbcodiert: Silizium rot, Schwefel gelb, Kalzium grün und Eisen violett. Diese Farbcodierung hilft Astronomen, die Wiedergewinnung des Sternstaubs in unserer Galaxis zu untersuchen.

Die äußere, immer noch expandierende Druckwelle ist in blauen Farbtönen abgebildet. Der helle Fleck nahe der Mitte ist ein Neutronenstern – der unglaublich dichte kollabierte Überrest des massereichen Sternkerns.

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