Schlagwort: Supernovaüberrest

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Simeis 147: Der Spaghetti-Nebel, ein Supernova-Überrest

Der leuchtende Spaghetti-Nebel füllt das Bild. Er ist von leuchtenden, verworrenen Fasern geprägt. Der Nebel ist hier rot leuchtend dargestellt.

Bildcredit und Bildrechte: Saverio Ferretti

Sein beliebter Spitzname ist der „Spaghetti-Nebel“. Doch offiziell ist er als Simeis 147 oder Sharpless 2-240 katalogisiert. Schnell verliert man sich in den verschlungenen, gewundenen Fasern des komplexen Supernova-Überrests. Er liegt am Rand der Sternbilder Stier (Taurus) und Fuhrmann (Auriga). Die beeindruckende Gasstruktur ist am Himmel fast 3 Grad breit – das entspricht sechs Vollmond-Durchmessern. In der geschätzten Entfernung von 3000 Lichtjahren ist das eine Ausdehnung von etwa 150 Lichtjahren.

Der Nebel ist ein Supernova-Überrest. Sein Alter wird auf rund 40.000 Jahre geschätzt. Das Licht dieser gewaltigen Sternexplosion erreichte die Erde also zu einer Zeit, als noch Wollhaarmammuts umherzogen. Neben dem expandierenden Überrest hinterließ die kosmische Katastrophe einen Pulsar. Das ist ein schnell rotierender Neutronenstern. Er war der ursprüngliche Kern des Sterns.

Das Bild wurde letzten Monat in Forca Canapine in Italien aufgenommen.

Portal ins Universum: APOD-Zufallsgenerator

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Der Krebsnebel M1

Vor einem schwarzen, sternenbesetzten Hintergrund steht eine ovale Wolke mit faseriger Struktur. DIe Fasern leuchten weiß, rot und blau und der Kernbereich der Wolke leuchtet diffus gelblich.

Bildcredit und Bildrechte: Alan Chen

Solch ein Durcheinander hinterlässt ein Stern, wenn er explodiert. Der Krebsnebel entstand in einer Supernova, die man im Jahr 1054 beobachtete. Ihn durchziehen rätselhafte Filamente. Diese Fasern sehen nicht nur ziemlich kompliziert aus, sie haben scheinbar auch weniger Masse, als die Supernova ausgeworfen hat. Zudem scheinen sie sich schneller auszudehnen, als von einer freien Explosion zu erwarten ist.

Dieses Bild hat ein Amateurastronom in Leesburg in Florida in den USA in drei Nächten des letzten Monats fotografiert. Dazu nahm er Einzelbilder in den drei Grundfarben auf. Zusätzliche Details fing er im charakteristischen Leuchten des Wasserstoffs ein.

Der Krebsnebel ist rund 10 Lichtjahre groß. Im Zentrum des Nebels befindet sich ein Pulsar. Das ist ein Neutronenstern, der so viel Masse wie die Sonne hat, dabei aber nur so groß wie eine Stadt ist. Der Krebspulsar dreht sich einer Sekunde rund 30-mal um die eigene Achse.

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Die galaktische Ebene: Radio kontra Licht

Bildcredit und Bildrechte: Radio: S. Mantovanini und the GLEAM team; Licht: Axel Mellinger (milkywaysky.com)

Wie sieht die Milchstraße in Radiowellen aus? Um das herauszufinden, bildete GLEAM (GaLactic and Extragalactic All-sky MWA) das zentrale Band unserer Galaxis mit hoher Auflösung in Radiolicht auf. Dazu wurde das Murchison Widefield Array (MWA) in Australien eingesetzt. Im Video sehen wir dieses Radiolicht auf der linken Seite.

Rechts ist das sichtbare Licht aus der gleichen Gegend am Himmel. Die Unterschiede sind so groß, weil die meisten Objekte im Radiolicht ganz anders leuchten als im sichtbaren Licht. Außerdem wird das sichtbare Licht vom interstellaren Staub in unserer Nähe blockiert.

Besonders deutlich werden diese Unterschiede in Richtung des Zentrums unserer Galaxis. Das sehen wir nach etwa einem Drittel des Videos. Wir erkennen ganz verschiedene bunte Strukturen im Radiolicht. Die hellen, roten Flecken sind Supernova-Überreste von explodierten Sternen. Die blauen Bereiche dagegen sind Sternschmieden. Sie sind voll von jungen, hellen Sternen.

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NGC 6995: Der Fledermausnebel

Ein leuchtender Nebel bildet einen zerfledderten Bogen. Er ist in roten und blauen Farben dargestellt und erinnert entfernt an eine Fledermaus. Der Nebel ist als NGC 6995 katalogisiert.

Bildcredit und Bildrechte: Francis Bozon-Gangloff

Seht ihr die Fledermaus? Sie spukt in dieser kosmischen Nahaufnahme im östlichen Schleiernebel. Er ist großer Supernovaüberrest. Das ist die Trümmerwolke der finalen Explosion eines massereichen Sterns, die sich ausdehnt. Der Schleiernebel ist grob gesprochen kreisförmig. Er bedeckt am Himmel im Sternbild Schwan (Cygnus) fast 3 Grad.

NGC 6995 ist landläufig als Fledermausnebel bekannt. Er ist nur ½ Grad breit. Damit ist er scheinbar etwa gleich breit wie der Mond. In der geschätzten Distanz des Schleiers, die sichere 1400 Lichtjahre vom Planeten Erde beträgt, entspricht das 12 Lichtjahren.

Die Bilddaten für das Komposit wurden mit mehreren Schmalbandfiltern aufgenommen. Die Strahlung von Wasserstoffatomen im Überrest sind in Rot dargestellt. Dazu kommt eine starke Emission von Sauerstoffatomen in blauen Farbtönen. Im westlichen Teil des Schleiers liegt eine weitere saisonale Erscheinung: der Hexenbesennebel.

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NGC 6960: Der Hexenbesennebel

Vor einem dunklen Hintergrund voll schwacher Sterne erstrecken sich mehrere gewellte Stränge quer durch das Bild. Einige sind rot, einige sind blaugrün.

Bildcredit und Bildrechte: Brian Meyers

Noch vor Beginn der Geschichtsschreibung erschien vor zehntausend Jahren ein neues Licht am Nachthimmel. Es verblasste nach einigen Wochen wieder. Heute wissen wir, dass dieses Licht von einer Sternexplosion – einer Supernova – stammte. Der Überrest der Supernova heißt Schleiernebel. Er ist die sich ausbreitende Trümmerwolke der Explosion.

Diese scharfe, mit einem Teleskop gemachte Aufnahme zeigt den westlichen Teil des Schleiernebels. Er trägt die Katalogbezeichnung NGC 6960. Weniger förmlich ist er als Hexenbesen-Nebel bekannt. Bei der gewaltigen Explosion entstand eine Stoßwelle. Sie pflügt durch den Weltraum zwischen den Sternen. Dabei nimmt sie interstellares Material mit und bringt es zum Leuchten. Die leuchtenden Stränge sind mit Schmalbandfiltern aufgenommen. Sie ähneln Kräuselungen in einem fast von der Seite betrachteten Laken. Ihr könnt atomares Wasserstoffgas (rot) und Sauerstoffgas (blaugrün) erstaunlich gut getrennt erkennen.

Der gesamte Supernova-Überrest liegt etwa 1400 Lichtjahre entfernt in Richtung des Sternbilds Schwan (Cygnus). Dieser Hexenbesen ist rund 35 Lichtjahre lang. Der helle Stern im Bild ist 52 Cygni. Ihr könnt ihn mit bloßem Auge an einem dunklen Ort gut sehen. Er hat aber nichts mit dem alten Supernova-Überrest zu tun.

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Nebel und Sternhaufen im Schützen

Die Region ist voller leuchtender Nebel und wirkt daher unvertraut, weil das Bild viele Objekte zeigt, die man nur bei langer Belichtungszeit sieht. Neben dem Trifidnebel und dem Lagunennebel leuchten der Katzenpfotennebel und der Supernovaüberrest SNR G007.5-01.7, dazu die Sternhaufen M21 und NGC 6544.

Bildcredit und Bildrechte: J. De Winter, C. Humbert, C. Robert und V. Sabet; Text: Ogetay Kayali (MTU)

Erkennt ihr berühmte Himmelsobjekte auf diesem Bild? Der Astronom Charles Messier katalogisierte im 18. Jahrhundert nur zwei davon: den hellen Lagunennebel M8, der unten leuchtet, und den farbenprächtigen Trifidnebel M20 rechts oben. Der Nebel links, der an eine Katzenpfote erinnert, ist NGC 6559. Er ist viel blasser als die anderen beiden.

Noch schwieriger erkennt man die dünnen blauen Fasern links. Sie gehören zum Supernovaüberrest SNR G007.5-01.7. Ihr Schimmer stammt von kleinen Mengen leuchtender Sauerstoffatome, die so blass sind, dass mehr als 17 Stunden Belichtung mit nur einer blauen Farbe nötig waren, um sie zur Geltung zu bringen.

Zwei Sternhaufen rahmen diese Szene vom Entstehen und Vergehen der Sterne: der offene Sternhaufen M21 gleich über Trifid und der Kugelsternhaufen NGC 6544 links unten.

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Cir X-1: Strahlströme im Afrikanebel

Der Nebel erinnert ein bisschen an Afrika. Das komplizierte Radiobild zeigt Ringe und Strahlströme.

Bildcredit: J. English (U. Manitoba) und K. Gasealahwe (U. Kapstadt), SARAO, MeerKAT, ThunderKAT; Wissenschaft: K. Gasealahwe, K. Savard (U. Oxford) et al.; Text: J. English und K. Savard

Wie lange dauert es, ehe bei einem neu entstandenen Neutronenstern Strahlströme entstehen? Der Afrika-Nebel gibt uns darauf Hinweise: Dieser Supernova-Überrest umgibt Circinus X-1 (auch: Cir X-1). Das ist ein Neutronenstern, der Röntgenstrahlung aussendet. Auch seinen Begleitstern ist im Bild.

Das Bild stammt von der ThunderKAT-Arbeitsgemeinschaft am MeerKAT-Radioteleskop in Südafrika. Es zeigt die helle Kernregion und eine keulenförmige Struktur der aktiven Strahlen von Cir X-1 im Nebel. Sein junges Alter beträgt gerade einmal 4600 Jahre. Damit könnte Cir X-1 die „kleine Schwester“ des Mikroquasars SS433* sein.

Aktuelle Entdeckungen werfen ein neues Licht auf die Geschichte des Systems: Aus einem ringförmigen Loch im oberen rechten Eck des Nebels steigen blasenartige Strukturen auf. Die Blasen und die Anwesenheit eines Rings links unten deutet darauf hin, dass es schon früher Strahlen gab. Simulationen mit Computern zeigen, dass diese Strahlströme schon 100 Jahre nach der Supernovaexplosion entstanden sind, und dass sie über 1000 Jahre lang aktiv blieben. Überraschend ist, dass diese Jets um vieles stärker sein müssten, um die beobachteten Blasen zu erzeugen, als man bisher bei jungen Neutronensternen vermutete.

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Doppelte Explosion einer Supernova

Zwischen lose verteilten Sternen leuchtet ein Ring. Er ist außen orange-braun und glatt, innen blau und wolkig.

Bildcredit: ESO, P. Das et al.; Hintergrundsterne (NASA/Hubble): K. Noll et al.

Können Supernovae zweimal explodieren? Ja, wenn die erste Explosion wie ein Sprengzünder für die zweite wirkt. Dies ist eine der gängigen Hypothesen zur Entstehung des Supernova-Überrests SNR 0509-67.5.

In diesem Doppelsternsystem führt die Gravitation dazu, dass der größere und „fluffigere“ Stern Masse an seinen kleineren, dichteren Begleiter abgibt. Dieser ist ein Weißer Zwerg. Schlussendlich wird die Temperatur an der Oberfläche des Weißen Zwergs so hoch, dass er explodiert und eine Stoßwelle erzeugt, die sich sowohl nach außen als auch nach innen ausbreitet. Das löst eine vollständige Typ-Ia-Supernova nahe dem Zentrum aus.

Aktuelle Aufnahmen des Systems SNR 0509-67.5, wie dieses Bild des Very Large Telescope in Chile, zeigen zwei Hüllen, deren Radien und Zusammensetzungen zu der Hypothese der doppelten Explosion passen.

Das System SNR 0509-67.5 ist auch bekannt für zwei weitere ungelöste Rätsel: Warum wurde seine helle Supernova vor 400 Jahren nicht beobachtet? Und warum ist heute kein sichtbarer Begleitstern mehr vorhanden?

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