Schlagwort: Weißer Zwerg

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Der Flaschenkürbisnebel von Hubble

Im Bild iliegt diagonal eine helle Gaswolke, in der Mitte strömen nach links und rechts weiße Filamente aus, die in einen dunkelgelben Nebel übergehen. An den Enden sind blaue Nebel, im Hintergrund wenige Sterne.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, MAST – Bearbeitung: Judy Schmidt

Beschreibung: Schnell expandierende Gaswolken markieren das Ende des Zentralsterns im Flaschenkürbisnebel. Der Kernbrennstoff des einst normalen Sterns ging zur Neige, weshalb die Zentralregionen zu einem Weißen Zwerg schrumpfen. Ein Teil der frei werdenden Energie verursacht, dass die äußere Hülle des Sterns expandiert. In diesem Fall entsteht ein fotogener protoplanetarer Nebel. Wenn das Gas mit Millionen Kilometern pro Stunde das umgebende interstellare Gas rammt, entsteht eine Überschall–Stoßfront, in der ionisierter Wasserstoff und Stickstoff blau leuchten. Dichtes Gas und Staub verbergen den sterbenden Zentralstern. Der Flaschenkürbisnebel, auch bekannt als Faules-Ei-Nebel und OH231.8+4.2, wird sich wahrscheinlich in den nächsten 1000 Jahren in einen vollständigen bipolaren planetarischen Nebel verwandeln. Dieser Nebel ist etwa 1,4 Lichtjahre lang und ungefähr 5000 Lichtjahre entfernt. Er befindet sich im Sternbild Achterdeck des Schiffs (Puppis).

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IC 4406 – ein scheinbar quadratischer Nebel

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Bildcredit: C. R. O’Dell (Vanderbilt U.) et al., Hubble Heritage Team, NASA

Beschreibung: Wie kann ein runder Stern einen quadratischen Nebel bilden? Diese Frage stellt sich, wenn man planetarische Nebel wie IC 4406 untersucht. Es gibt Hinweise, dass IC 4406 wahrscheinlich ein hohler Zylinder ist. Seine quadratische Erscheinung ergibt sich durch den Blickwinkel, wenn man den Zylinder von der Seite sieht.

Würde man IC 4406 von oben sehen, wäre er so ähnlich wie der Ringnebel. Dieses Bild in charakteristischen Farben ist ein Komposit, bei dem Bilder des Weltraumteleskops Hubble aus den Jahren 2001 und 2002 kombiniert wurden. Heißes Gas floss aus den Enden des Zylinders, Fasern aus dunklem Staub und molekularem Gas säumen die begrenzenden Wände.

Der Stern, der hauptsächlich für diese interstellare Skulptur verantwortlich ist, befindet sich im Zentrum des planetarischen Nebels. In wenigen Millionen Jahren wird der einzige in IC 4406 sichtbare Überrest der verblassende weiße Zwergstern sein.

Ö1-Nachtquartier: „Das Jahr in den Sternen“ mit Maria Pflug-Hofmayr
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Nova über Thailand

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Bildcredit und Bildrechte: Jeff Dai (TWAN)

Beschreibung: Eine Nova im Schützen ist hell genug für den Blick mit Fernglas. Die Sternexplosion wurde letzten Monat entdeckt und erreichte letzte Woche sogar die Grenze zur Sichtbarkeit mit bloßem Auge. Eine klassische Nova entsteht durch eine thermonukleare Explosion auf der Oberfläche eines weißen Zwergsterns – ein dichter Stern, der so groß ist wie unsere Erde, aber die Masse unserer Sonne besitzt.

Auf diesem Bild wurde die Nova letzte Woche über dem antiken Wat Mahathat in Sukhothai, Thailand fotografiert. Um die Nova Sagittarius 2016 selbst zu sehen, gehen Sie einfach nach Sonnenuntergang hinaus und suchen Sie das Sternbild Schütze (Sagittarius) am westlichen Horizont, das oft als kultige Teekanne gesehen wird. In der Nähe der Nova ist auch der sehr helle Planet Venus zu sehen. Warten Sie nicht zu lange, weil die Nova verblasst und außerdem dieser Teil des Himmels immer früher untergeht.

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M27 – der Hantelnebel

Im Bild leuchtet eine zyklamefarbene runde Wolke, sie ist am Rand von lilafarbenen Wolken umgeben.

Bildcredit und Bildrechte: John Hayes

Beschreibung: Der erste Hinweis darauf, was aus unserer Sonne wird, wurde 1764 versehentlich entdeckt. Damals erstellte Charles Messier eine Liste diffuser Objekte, die nicht mit Kometen verwechselt werden sollten. Das 27. Objekt auf Messiers Liste ist als M27 oder Hantelnebel bekannt. Es ist ein planetarischer Nebel, einen solchen wird unsere Sonne in ferner Zukunft erzeugen, wenn die Kernschmelze in ihrem Inneren zu Ende geht.

M27 ist einer der hellsten planetarischen Nebel am Himmel. Mit einem Fernglas ist er im Sternbild Fuchs (Vulpecula) zu sehen. Licht braucht etwa 1000 Jahre, um von M27 bis zu uns zu gelangen. Oben ist der Nebel in Farben abgebildet, die von Wasserstoff und Sauerstoff abgestrahlt werden. Die Natur von M27 zu verstehen lag weit jenseits der Physik des 18. Jahrhunderts. Sogar heute sind noch viele Dinge an bipolaren planetarischen Nebeln wie M27 rätselhaft, etwa der physikalische Mechanismus, der die gasförmige äußere Hülle mit geringer Masse auswirft, bei der ein heißer weißer Röntgen-Zwerg zurückbleibt.

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Der Medusanebel

Der Medusanebel im Sternbild Zwillinge ist hier besonders farbenprächtig dargestellt. Links ist ein Bogen gefaserter roter Nebel, rechts daneben mischen sich orangefarbene und blaue Nebel. Auch der Stern, der seine Hülle abwirft, ist im Bild.

Bildcredit und Bildrechte: Europäische Südsternwarte, VLT

Verflochtene Fasern aus leuchtendem Gas deuten den landläufigen Namen des Nebels an: Medusanebel. Diese Medusa ist auch als Abell 21 bekannt. Sie ist ein alter planetarischer Nebel, der zirka 1500 Lichtjahre entfernt ist. Er liegt an der südlichen Grenze des Sternbildes Zwillinge.

Wie sein mythologischer Namensvetter geht der Nebel mit einer dramatischen Transformation einher. Die Phase eines planetarischen Nebels ist ein Endstadium in der Entwicklung von Sternen mit geringer Masse wie die Sonne. Dabei verwandeln sie sich von Roten Riesen in heiße weiße Zwergsterne. Dabei stoßen sie ihre äußeren Hüllen ab.

Die Ultraviolettstrahlung des heißen Sterns bringt den Nebel zum Leuchten. Der helle Stern in der Mitte dieser Teleskop-Nahaufnahme liegt im Vordergrund. Er hat keinen Bezug zum Nebel. Der Zentralstern der Medusa, der sich verwandelt, ist der weniger helle Stern mittig im rechten Bildteil. Der Medusanebel ist wohl größer als 4 Lichtjahre.

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NGC 2440: Perle eines neuen Weißen Zwerges

Der weißliche Nebel NGC 2440 umgibt einen der heißesten Weißen Zwerge, die wir kennen. Er liegt im Sternbild Achterdeck des Schiffes (Puppis). Das Bild entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble.

Bildcredit: H. Bond (STScI), R. Ciardullo (PSU), WFPC2, HST, NASA; Bearbeitung: Forrest Hamilton

Wie eine Perle leuchtet ein weißer Zwergstern am schönsten, wenn er von seiner Hülle befreit ist. In dieser Analogie wäre die Sonne ein Weichtier. Ihre abgeworfene Schale ist sicherlich in ferner Zukunft die schönste von allen.

Die Hülle aus Gas und Staub im Bild ist ein planetarischer Nebel. Er hat die Bezeichnung NGC 2440 und enthält einen der heißesten Weißen Zwerge, die wir kennen. Die leuchtende Sternenperle ist der helle Punkt in der Mitte. Der Teil von NGC 2440 im Bild ist ungefähr ein Lichtjahr breit.

Der Kern unserer Sonne wird irgendwann ein Weißer Zwerg, aber nicht in den nächsten fünf Milliarden Jahren. Das Falschfarbenbild entstand 1995 mit dem Weltraumteleskop Hubble. Der Nebel NGC 2440 ist etwa 4000 Lichtjahre entfernt. Er liegt im südlichen Sternbild Achterdeck des Schiffes (Puppis).

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MyCn18: Ein planetarischer Sanduhrnebel

Rote Ringe sind so angeordnet, dass sie an eine Sanduhr erinnern. In der Mitte ist ein Bereich, wo sie sich überschneiden. Dort leuchtet ein grünlicher Nebel, der stark an ein offenes Auge erinnert.

Bildcredit: R. Sahai und J. Trauger (JPL), WFPC2, HST, NASA

Dem Zentralstern im sanduhrförmigen planetarischen Nebel rinnt die Zeit davon. Die kurze, spektakuläre Schlussphase in der Existenz eines sonnenähnlichen Sterns tritt ein, wenn sein Kernbrennstoff aufgebraucht ist. Dann stößt er seine äußeren Schichten ab und sein Kern wird zu einem kühler werdenden Weißen Zwerg, der verblasst.

1995 fertigten Forschende mit dem Weltraumteleskop Hubble eine Bildserie des planetarischen Nebels an. Dabei entstand diese Aufnahme. Zarte Ringe aus farbigem leuchtendem Gas bilden die Umrisse der dünnen Wände der Sanduhr. Stickstoff ist rot, Wasserstoff ist grün und Sauerstoff ist blau dargestellt.

Die beispiellose Schärfe der Hubble-Bilder zeigt überraschende Details im Prozess, bei dem der Nebel ausgestoßen wird. Sie sollen die übrig gebliebenen Rätsel der komplexen Formen und Symmetrien planetarischer Nebel lösen.

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Kataklysmische Dämmerung

Hinter einem Gewässer, auf das man aus einer Höhle hinausblickt, strahlt am Horizont ein energiereiches Gebilde, das den Himmel rot färbt. Ein Strahl reicht nach oben zu einer Akkretionsscheibe. Links und rechts von dem Strahl sind die Sicheln von Himmelskörpern zu sehen.

Illustrationscredit und Bildrechte: Mark A. Garlick (Space-art.co.uk)

Bringt diese Dämmerung eine neue Nova? Das überlegen vielleicht Menschen in der Zukunft, wenn sie auf einem Planeten in einem kataklysmisch veränderlichen Doppelsternsystem leben.

Bei kataklysmischen Veränderlichen fließt Gas von einem großen Stern in eine Akkretionsscheibe, die um einen massereichen, kompakten weißen Zwergstern kreist. Wenn ein Klumpen Gas in der Akkretionsscheibe über eine gewisse Temperatur erhitzt wird, können explosive kataklysmische Ereignisse wie eine Zwergnova stattfinden. Dabei fällt der Klumpen schneller auf den Weißen Zwerg und landet mit einem hellen Blitz.

Eine Zwergnova zerstört keinen der beide Sterne. Zwergnovae können in unregelmäßigen Zeitabständen stattfinden. Das können wenige Tagen bis zu zehn Jahre sein. So eine Nova setzt weniger Energie frei als eine Supernova.

Doch wenn wiederholte Novae nicht heftig genug sind, um mehr Gas auszustoßen, als von außen einfällt, sammelt sich Materie auf dem Weißen Zwergstern an. Schließlich überschreitet der Weiße Zwerg die Chandrasekhargrenze. Dann bietet eine Höhle wie jene im Vordergrund wohl wenig Schutz, denn der ganze Weiße Zwerg explodiert als gewaltige Supernova.

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