Symbiotischer R Aquarii

Der Doppelstern R Aquarii ist von roten und blauen Nebeln umgeben. Der rote Nebel fällt nach und nach auf den weißen Zwergstern des Systems. Die blauen Nebel strahlen Röntgenlicht ab.

Bildcredit: Röntgen: NASA, CXC, SAO, R. Montez et al.; Optisch: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, U. Arizona

Der veränderliche Stern R Aquarii ist mit bloßem Auge sichtbar. Er ist schon lange bekannt. Eigentlich ist er ein wechselwirkendes Doppelsternsystem. Das sind zwei Sterne, die eine enge symbiotische Beziehung haben. R Aquarii ist etwa 710 Lichtjahre entfernt. Er besteht aus einem kühlen, roten Riesenstern und einem heißen, dichten weißen Zwergstern. Beide kreisen um ihren gemeinsamen Schwerpunkt.

Im sichtbaren Licht dominiert der Rote Riese das Binärsystem. Er ist ein langperiodischer veränderlicher Mira-Stern. Doch die Materie in der ausgedehnten Hülle des kühlen Riesensterns wird durch Gravitation auf die Oberfläche des kleineren, dichten Zwergs gezogen. Das löst am Ende eine thermonukleare Explosion aus, bei der Materie in den Raum geschleudert wird. Die optischen Bilddaten in Rot zeigen einen Ring aus Trümmern, der sich ausdehnt. Sie stammen von einer Explosion, die man in den frühen 1770er-Jahren sehen hätte können.

Die energiereiche Strahlung des Systems R-Aquarii stammt von dynamischen Ereignissen, die man weniger gut erklären kann. Seit dem Jahr 2000 wird anhand der Daten des Röntgenobservatoriums Chandra beobachtet, wie sie sich entwickeln. Sie sind blau dargestellt. Das Kompositbild ist in der geschätzten Entfernung von R Aquarii weniger als ein Lichtjahr breit.

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Sieben Welten für TRAPPIST-1

Links oben glüht ein orangefarbener Stern, vor dem zwei Planeten liegen. Rechts unten sind 5 weitere Planeten verteilt. Der Stern ist von einem roten Schimmer umgeben.

Illustrationscredit: NASA, JPL-Caltech, Weltraumteleskop Spitzer, Robert Hurt (Spitzer, Caltech)

Sieben Welten umkreisen den sehr kühlen Zwergstern TRAPPIST-1. Er ist etwa 40 Lichtjahre entfernt. Im Mai 2016 gaben Forschende die Entdeckung von drei Planeten bekannt. Sie wurden mit dem Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) im System TRAPPIST-1 entdeckt.

Kaum war das veröffentlicht, erhöhte sich die Zahl der bekannten Planeten auf sieben. Das wurde durch zusätzliche Bestätigungen und Entdeckungen mit dem Weltraumteleskop Spitzer möglich, unterstützt durch erdgebundenen Teleskope der ESO. Wahrscheinlich sind alle Planeten bei TRAPPIST-1 felsig und ähnlich groß wie die Erde. Sie sind der bisher größte Schatzfund terrestrischer Planeten bei einem einzigen Stern.

Die Planeten kreisen sehr eng um ihren blassen, winzigen Stern. Daher könnte es dort auch Regionen geben, in denen die Temperatur an der Oberfläche flüssiges Wasser erlaubt. Das wäre eine Schlüsselzutat für Leben. Ihre interessante Nähe zur Erde macht sie zu Spitzenkandidaten, wenn es darum geht, Teleskope auf die Atmosphären von Planeten zu richten, die möglicherweise bewohnbar sind.

Diese Illustration zeigt alle sieben Welten. Das Bild ist eine erdachte Ansicht durch ein fiktives mächtiges Teleskop in der Nähe des Planeten Erde. Die Größen der Planeten und ihre relativen Positionen zeigen die Maßstäbe der Beobachtungen mit Spitzer. Die inneren Planeten des Systems ziehen vor ihrem dämmrigen roten Heimatstern vorbei, der fast so groß ist wie Jupiter.

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Der Helixnebel in Infrarot

Mitten im dunklen Bild mit schwach leuchtenden Sternen leuchtet ein Nebel, der an ein Auge mit roter Iris erinnert.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Weltraumteleskop Spitzer; Bearbeitung: Judy Schmidt

Warum leuchtet dieses kosmische Auge so rot? Wegen des Staubs. Das Bild stammt vom robotischen Weltraumteleskop Spitzer. Es zeigt den gut untersuchten Helixnebel (NGC 7293) in Infrarotlicht. Der Nebel ist etwa 700 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Wassermann. Er ist eine Hülle aus Staub und Gas um einen zentralen Weißen Zwerg. Sein Durchmesser beträgt zwei Lichtjahre.

Seit Langem gilt er als gutes Beispiel für einen planetarischen Nebel. Das ist das Endstadium in der Entwicklung eines sonnenähnlichen Sterns. Die Daten von Spitzer zeigen, dass der Zentralstern im Nebel von einem überraschend hellen Leuchten in Infrarot umgeben ist. Modelle zeigen, dass das infrarote Leuchten von einer Staub- und Trümmerwolke stammen könnte. Das nebelartige Material wurde vielleicht vor Tausenden Jahren vom Stern ausgestoßen.

Der nahe Staub entstand womöglich bei Kollisionen von Objekten, die sich in einem Speicher befinden, ähnlich wie der Kuipergürtel oder die Oortsche Wolke im Sonnensystem, aus der viele Kometen stammen. Die kometenähnlichen Körper bei einem möglichen fernen Planetensystem um den Zentralstern des Nebels hätten in diesem Fall sogar das dramatische Endstadium der Sternentwicklung überstanden.

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Komet PanSTARRS und der Helixnebel

Der Helixnebel links oben teilt sich das Bild mit dem Kometen C/2013 X1 (PanSTARRS), dessen gespaltener Ionenschweif diagonal durchs Bild läuft. Zwischen den beiden sind viele zarte Sterne verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Fritz Helmut Hemmerich

Es passiert selten, dass so unterschiedliche Objekte so nahe zusammen fotografiert werden. Jetzt gerade gibt es eine Gelegenheit dazu. Das BIld wurde vor zwei Tagen auf den spanischen Kanarischen Inseln fotografiert. Dabei wurden parallele Belichtungen kombiniert.

Rechts unten steht Komet C/2013 X1 (PanSTARRS). Er ist von einer grünen Koma umgeben. Ein ungewöhnlich gespaltener blauer Ionenschweif strömt diagonal durch das Bild. Der gewaltige Schneeball fiel auf unsere Sonne zu. Er wird seit seiner Entdeckung im Jahr 2013 heller. Komet PanSTARRS ist ein malerisches Ziel für die Astrofotografie mit langer Belichtungszeit. Doch er wird wohl kaum mit bloßem Auge sichtbar sein, wenn er nächsten Monat seine größte Helligkeit erreicht.

Links oben steht der ebenfalls malerische Helixnebel. Er ist von rot leuchtendem Gas umgeben. Die Helix ist 700 Lichtjahre entfernt. Damit ist sie nicht nur viel weiter entfernt als der Komet, sie behält außerdem noch Tausende Jahre ihr Aussehen.

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Drei Welten für TRAPPIST-1

Diese Illustration zeigt den Horizont eines Planeten, der um den Zwergstern TRAPPIST-1 kreist. Ein Planet zieht gerade vor dem roten Stern vorbei, ein anderer steht etwas größer rechts neben dem Stern. Die Landschaft ist schroff, vorne ist ein Gewässer mit Eisschollen, der Himmel wirkt düster und dämmrig, oben sind aber Sterne erkennbar.

Illustrations-Credit: ESO / M. Kornmesser

Der Zwergstern TRAPPIST-1 ist etwa 40 Lichtjahre von uns entfernt. Um den sehr kühlen Stern kreisen drei neu entdeckte Welten. Ihre Transite wurden mit dem belgischen TRAnsiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) am chilenischen La-Silla-Observatorium der ESO beobachtet.

Alle drei neu entdeckten Exoplaneten sind ungefähr so groß wie die Erde. Sie kreisen in sehr geringer Entfernung um ihren dämmrigen, winzigen Stern. Daher gibt es dort vielleicht Regionen, wo es auf der Oberfläche warm genug ist für flüssiges Wasser. Das wäre eine Schlüsselzutat für Leben. Die Planeten sind relativ nahe bei der Erde. Das macht sie zu interessanten Kandidaten für künftige Forschung mit Teleskopen. Dabei soll die Atmosphäre von Planeten untersucht werden, die vielleicht bewohnbar sind.

Diese Illustration zeigt alle drei Welten. Die erdachte Szene zeigt den Horizont des äußersten Planeten im System. Der innerste Planet quert gerade den dämmrigen roten Heimatstern, der etwa so groß ist wie Jupiter.

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Der Helixnebel von Blanco und Hubble

Der Helixnebel ist einer der prächtigsten planetarischen Nebel am Himmel. Er erinnert an ein riesiges Auge. Im Bild leuchtet das Innere wässrig blau, es ist von einem gelben gefaserten Ring umgeben, um den außen rote Nebelränder verlaufen.

Bildcredit: C. R. O’Dell, (Vanderbilt) et al. ESA, NOAO, NASA

Wie bildete ein Stern den Helixnebel? Die Formen planetarischer Nebel wie der Helix sind wichtig. Sie liefern wahrscheinlich Hinweise, wie die Existenz sonnenähnlicher Sterne endet.

Die Helix wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble und dem 4-Meter-Blanco-Teleskop in Chile beobachtet. Dabei zeigte sich, dass sie keine einfache Spirale ist. Vielmehr verbindet sie zwei fast senkrechte Scheiben mit Bögen, Erschütterungen und schwer erklärbaren Strukturen. Doch es gibt auch viele markante geometrische Symmetrien. Wie ein einziger sonnenähnlicher Stern eine so schöne, geometrische Komplexität bildet, wird weiterhin erforscht.

Der Helixnebel ist der nächstgelegene planetarische Nebel in der Umgebung der Erde. Er ist nur etwa 700 Lichtjahre entfernt und 3 Lichtjahre groß. Man findet ihn im Sternbild Wassermann.

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Halleys Staub und die Milchstraße

Der Himmel mit der markanten Milchstraße, die in der Mitte aufsteigt, spiegelt sich im Wasser eines ruhigen Teichs. Er ist von einem Wald umgeben, den man nur als dunkle Silhouette sieht. Rechts über einigen Bäumen, die aus dem Wald aufragen, zischt ein Meteor der Eta Aquariiden über den Himmel.

Bildcredit und Bildrechte: Mike Taylor

Der frühe Morgen am 6. Mai war mondlos, als Körnchen aus kosmischem Staub über den dunklen Himmel zogen. Der jährliche Strom an Meteoren wird aufgefegt, wenn der Planet Erde durch das staubige Geröll des Kometen Halley pflügt. Der Meteorstrom ist als Eta-Aquariiden bekannt.

Die Aufnahme zeigt einen Meteorstreifen. Er bewegt sich von links nach rechts durchs Bild. Seine Bahn zeigt rückwärts zum Radianten des Stroms. Er liegt im Sternbild Wassermann. Die Eta-Aquariiden sind für ihre Geschwindigkeit bekannt. Sie rasen mit etwa 66 Kilometern pro Sekunde in die Atmosphäre.

Das ruhige Wasser eines kleinen Teichs reflektiert die sternklare Szenerie und das orangefarbene Leuchten der nahen künstlichen Lichter. Sie werden von einer niedrigen Wolkenbank gestreut. Das Bild entstand in der Nähe von Albion im US-Bundesstaat Maine. Am 24. Mai erwarten wir auf der Nordhalbkugel einen weiteren Meteorstrom – die Camelopardaliden Sie stammen vom periodischen Kometen 209P/LINEAR.

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NGC 7293 – der Helixnebel

Mitten im Bild leuchtet ein ringförmiger Nebel. In der Mitte ist eine dunkelblaue Scheibe, darum herum ist ein fliederfarbener Nebel mit starken karmesinroten Rändern.

Bildcredit und Bildrechte: Don Goldman

Im Sternbild Wassermann vergeht ein sonnenähnlicher Stern. Er ist an die siebenhundert Lichtjahre von der Erde entfernt. In den letzten paar Tausend Jahren erzeugte er den Helixnebel (NGC 7293). Er ist ein gut untersuchtes und nahes Beispiel eines planetarischen Nebels. Der Helixnebel ist typisch für diese Schlussphase der Sternentwicklung.

Die Gesamtbelichtungszeit betrug 28,5 Stunden. Sie führte zu dieser detailreichen Ansicht des Nebels. Das Bild ist eine Kombination von Schmalband-Bilddaten. Es zeigt die Emissionslinien von Wasserstoffatomen in roten und Sauerstoffatomen in blaugrünen Farbtönen. In der hellen inneren Region der Helix mit einem Durchmesser von etwa 3 Lichtjahren zeigt es beachtliche Details. Es folgt auch den blasseren äußeren Strukturen im Halo. Mit dem Hof hat der Nebel eine Breite von mehr als sechs Lichtjahren.

Der weiße Punkt in der Mitte der Helix ist der heiße Zentralstern des planetarischen Nebels. Die Helix ist ein auf den ersten Blick einfacher Nebel. Neue Erkenntnisse zeigen eine überraschend komplexe Geometrie.

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