Schlagwort: Weißer Zwerg

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GK Per: Nova und planetarischer Nebel

Ein kleiner, feuerwerksähnlicher Nebel ist von einem langen, ovalen roten Nebel umgeben. Der Hintergrund ist voller Sterne.

Bildcredit und Bildrechte: Deep Sky Collective

Das Sternsystem GK Per ist nur mit zwei der drei abgebildeten Nebel verbunden. Mit einer Entfernung von 1500 Lichtjahren war die Nova Persei 1901 (GK Persei) die zweitnächste Nova, die bisher aufgezeichnet wurde.

Im Zentrum befindet sich ein weißer Zwergstern. Er ist der überlebende Kern eines ehemaligen sonnenähnlichen Sterns. Dieser ist von dem kreisförmigen Feuerwerksnebel umgeben, der aus einem Gas besteht, das bei einer thermonuklearen Explosion auf der Oberfläche des Weißen Zwergs – einer Nova – im Jahr 1901 registriert wurde.

Das rot leuchtende Gas um den Feuerwerksnebel ist die Atmosphäre, die früher den Zentralstern umgab. Dieses Gas wurde vor der Nova ausgestoßen und erscheint als diffuser planetarischer Nebel. Das schwache graue Gas, das sich quer durch den Nebel zieht, ist eine interstellare Zirruswolke, die scheinbar zufällig vorbeizieht. Im Jahr 1901 wurde die Nova von GK Per heller als Beteigeuze.

Man erwartet, dass das Sternsystem T CrB noch in diesem Jahr in einer Nova ausbricht, aber wir wissen weder genau, wann noch wie hell sie werden wird.

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Die planetarischen Nebel HFG1 und Abell 6

Zwischen roten Nebeln und wenigen Sternen leuchten zwei helle lila runde Nebel.

Bildcredit und Bildrechte: Julien Cadena und Mickael Coulon; Text: Natalia Lewandowska (SUNY Oswego)

Heckathorn-Fesen-Gull 1 (HFG1) und Abell 6 sind planetarische Nebel. Sie liegen im Sternbild Kassiopeia. Diese Nebel sind die Überreste von der Schlussphase eines Sterns mit mittlerer Masse wie unsere Sonne. Trotz ihrer Form haben planetarische Nebel nichts mit echten Planeten gemeinsam.

HFG1 ist links unten im Bild. Der Nebel wurde von V664 Cas erzeugt. Er ist ein Doppelsternsystem, das aus einem Weißen Zwergstern und einem Roten Riesenstern besteht. Beide Sterne umrunden ihren gemeinsamen Schwerpunkt in etwa einem halben Erdentag. V664 Cas und der Nebel, der ihn umgibt, rasen ungefähr 300 Mal schneller als der schnellste Zug der Erde durchs All. Dabei entsteht eine bläuliche, bogenförmige Stoßwelle. Sie wechselwirkt am stärksten mit dem interstellaren Medium in der Umgebung, wo der Bogen am hellsten leuchtet.

Nach etwa 10.000 Jahren werden planetarische Nebel unsichtbar. Grund dafür ist der Mangel an ultraviolettem Licht, das von den Sternen ausgeht, die den jeweiligen Nebel geschaffen haben. Planetarische Nebel haben oft schöne Formen und Strukturen. Daher sind sie begehrte Motive in der Astrofotografie.

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NGC 2440: Kokon eines neuen Weißen Zwergs

Vor einem dunklen Hintergrund leuchtet ein runder Nebel, der entfernt an das Innere einer Iris im Auge erinnert.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung: H. Bond (STScI), R. Ciardullo (PSU), Forrest Hamilton (STScI)

Was ist da im Zentrum? Wie ein Schmetterling beginnt ein weißer Zwergstern sein Leben in einer Art Kokon. Dieser besteht aus dem Gas seines früheren Selbst, das allmählich verfliegt, weil der einzige Stern es abgestoßen hatte. In dieser Analogie gesprochen wäre die Sonne eine Raupe und die abgestoßene Gashülle wird die schönste von allen werden.

Der hier gezeigte Kokon, der Planetarische Nebel mit der Bezeichnung NGC 2440 birgt einen der heißesten weißen Zwergsterne, die wir kennen. Der Weiße Zwerg ist auf dem Bild als heller orange-farbener Punkt nahe der Bildmitte zu sehen. Unsere Sonne wird irgendwann schließlich auch ein Weißer Zwerg-Schmetterling werden, aber nicht in den nächsten 5 Milliarden Jahren.

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NGC 1360: Der Rotkehlchen-Ei-Nebel

In der Mitte des Bildes liegt ein blauer eiförmiger Nebel, leicht verschwommen, um den hellen Stern in der Mitte leuchtet er rötlich.

Bildcredit und Bildrechte: Dong Liang

Dieser hübsche Nebel ist etwa 1500 Lichtjahre entfernt. Form und Farbe auf dieser Teleskopansicht erinnern an das Ei eines Rotkehlchens. Die kosmische Wolke ist etwa 3 Lichtjahre groß und sicher eingebettet in die Grenzen des südlichen Sternbildes Chemischer Ofen (Fornax).

Der eiförmige NGC 1360 wurde als planetarischer Nebel erkannt, doch er markiert keinen Beginn. Stattdessen steht er für eine kurze Schlussphase in der Entwicklung eines alternden Sterns. Der Zentralstern von NGC 1360, der mitten im Nebel leuchtet, ist ein Doppelsternsystem, das wahrscheinlich aus zwei alternden weißen Zwergsternen besteht, die weniger Masse besitzen als die Sonne, aber viel heißer sind. Ihre intensive, an sich unsichtbare Ultraviolettstrahlung streifte in ihrer gemeinsamen gasförmigen Hülle die Elektronen von den Atomen ab.

Der markante blaugrüne Farbton von NGC 1360 entsteht, wenn Elektronen mit doppelt ionisierten Sauerstoffatomen rekombinieren.

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M27: Der Hantelnebel

Der bildfüllend abgebildete Nebel ist in der Mitte gelblich, darum verläuft ein blauer Wall und außen eine graublaue Wolke. Durch den Nebel verläuft eine diagonale Struktur.

Bildcredit und Bildrechte: Patrick A. Cosgrove

Ist es das, was einst aus unserer Sonne wird? Durchaus möglich. Der erste Hinweis auf die Zukunft unserer Sonne wurde 1764 zufällig entdeckt. Damals machte Charles Messier eine Liste mit diffusen Objekten, die nicht mit Kometen verwechselt werden sollten.

Das 27. Objekt auf Messiers Liste ist heute als M27 oder Hantelnebel bekannt. Es ist ein planetarischer Nebel, sogar einer der hellsten planetarischen Nebel am Himmel. Ihr seht ihn mit Fernglas im Sternbild Fuchs (Vulpecula). Licht braucht von M27 bis zu uns etwa 1000 Jahre. Hier ist er in Farben abgebildet, die von Schwefel (rot), Wasserstoff (grün) und Sauerstoff (blau) abgestrahlt werden.

Wir wissen inzwischen, dass unsere Sonne in etwa 6 Milliarden Jahren ihre äußeren Gashüllen in einen planetarischen Nebel wie M27 abstößt, während ihr übrig bleibendes Zentrum zu einem heißen weißen Zwergstern wird, der im Röntgenlicht leuchtet.

Die Physik und Bedeutung von M27 zu verstehen, ging jedoch weit über die Wissenschaft des 18. Jahrhunderts hinaus. Auch heute noch sind viele Details an planetarischen Nebeln rätselhaft, zum Beispiel, wie ihre faszinierenden Formen entstehen.

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M2-9: Die Flügel des Schmetterlingsnebels

Im Bild liegt waagrecht ein bunt leuchtender Nebel mit einem hellen Stern in der Mitte. Seine Form erinnert an eine Sanduhr oder einen Schmetterling.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, NASA, ESA; Bearbeitung: Judy Schmidt

Würdigt man die Kunst der Sterne erst nach ihrem Abtritt? Tatsächlich bieten Sterne den besten Auftritt, wenn ihr Ende naht. Normale Sterne mit geringer Masse wie unsere Sonne oder der hier abgebildete M2-9 verwandeln sich in Weiße Zwerge. Dabei stoßen sie ihre gasförmigen äußeren Hüllen ab. Das ausgestoßene Gas bietet oft ein prächtiges Schauspiel. Man bezeichnet es als planetarischen Nebel. Diese Nebel verblassen im Laufe von Tausenden Jahren allmählich.

M2-9 ist ein planetarischer Schmetterling. Er ist 2100 Lichtjahre entfernt. Hier wurde er in spezifischen Farben abgebildet. Seine Flügel erzählen eine seltsame Geschichte, die unvollständig ist. In der Mitte kreisen zwei Sterne in einer gasförmigen Scheibe, die 10-mal so groß ist wie die Umlaufbahn von Pluto. Die abgestoßene Hülle des vergehenden Sterns quillt aus der Scheibe. So entsteht die bipolare Erscheinung. Viele der physikalischen Prozesse, die planetarische Nebel verursachen und prägen, ist ein Rätsel.

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Der Eiernebel in polarisiertem Licht

Um eine dunkle Staubstelle, hinter der sich ein alternder Stern verbirgt, sind konzentrische Nebelhüllen angeordnet. In der Mitte ist eine horizontale X-Struktur erkennbar.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisteam (STScI / AURA), W. Sparks (STScI) und R. Sahai (JPL), NASA

Wo ist das Zentrum des Eiernebels? Der Stern im Zentrum des Eiernebels schlüpft aus einem kosmischen Ei. Er wirft Hüllen aus Gas und Staub ab, während er sich langsam in einen Weißen Zwergstern verwandelt.

Der Eiernebel ist ein sich schnell entwickelnder präplanetarischer Nebel. Er ist ungefähr ein Lichtjahr groß und liegt 3000 Lichtjahre entfernt im nördlichen Sternbild Schwan. Dicker Staub verdeckt den Zentralstern vor direkter Sicht. Die Staubhüllen weiter draußen reflektieren jedoch das Licht dieses Sterns.

Jedes Staubkörnchen, der Zentralstern und die Beobachtenden definieren eine Ebene. Das Licht, das in dieser Ebene schwingt, wird bevorzugt reflektiert. Dieser Effekt ist als Polarisation bekannt. Wenn man die Ausrichtung des polarisierten Lichtes im Eiernebel misst, erhält man Hinweise auf den Ort der versteckten Quelle.

Das Bild wurde 2002 mit Hubbles Advanced Camera for Surveys aufgenommen. Die künstlichen „Oster-Ei-Farben“ zeigen die Ausrichtung der Polarisation.

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Der Medusanebel

Vor einem schwarzen Himmelsausschnitt mit wenigen Sternen leuchtet ein sichelförmiger, violetter Nebel mit vielen Fasern.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Bradley Astronomische Gesellschaft Chesterfield

Geflochtene, schlangenförmige Fasern aus leuchtendem Gas gaben dem Medusanebel, der auch als Abell 21 bekannt ist, seinen landläufigen Namen. Diese Medusa ist ein alter planetarischer Nebel. Sie ist etwa 1500 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Zwillinge.

Wie sein mythologischer Namensvetter geht auch der Nebel mit einer dramatischen Verwandlung einher. Die Phase eines planetarischen Nebels ist das Endstadium in der Entwicklung von Sternen mit geringer Masse wie der etwa der Sonne. Dabei verwandeln sie sich von Roten Riesen in heiße, weiße Zwergsterne. Bei diesem Prozess werden ihre äußeren Hüllen abgestoßen. Die Ultraviolettstrahlung des heißen Sterns liefert die Energie für das Leuchten des Nebels.

Der Stern in der Medusa, der sich verwandelt, ist der blasse in der Mitte der hellen Sichelform. Auf dieser detailreichen Teleskopansicht reichen zarte Filamente deutlich nach rechts unter die helle Sichelregion. Der Medusanebel ist vermutlich größer als 4 Lichtjahre.

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