ALMA – Weltraumbild des Tages

17. Oktober 202317. Oktober 2023

PDS 70: Scheibe, Planeten und Monde

Im Bild ist ein orange leuchtender Ring, er ist leicht gekippt und daher nicht rund, sondern oval. In der Mitte leuchtet ein schwacher größerer Fleck und ein kleiner heller Fleck auf der 3-Uhr-Position.

Bildcredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); M. Benisty et al.

Nicht der große Ring bekommt die größte Aufmerksamkeit, obwohl der große Ring um den Stern PDS 70, in dem Planeten entstehen, klar abgebildet und an sich ziemlich interessant ist. Es ist auch nicht der Planet rechts innerhalb der großen Scheibe, über den am meisten gesprochen wird. Der Planet PDS 70c ist zwar neu entstanden und hat interessanterweise eine ähnliche Größe und Masse wie Jupiter.

Es ist der verschwommene Fleck um den Planeten PDS 70c, der für Aufregung sorgt. Dieser verschwommene Fleck ist vermutlich eine staubige Scheibe, die Monde entwickelt. Sie war bisher noch nie zu sehen.

Dieses Bild wurde 2021 mit der großen Atacama-Millimeter-Anordnung (ALMA) aus 66 Radioteleskopen in der hoch gelegenen Atacamawüste im Norden von Chile aufgenommen. Anhand der Daten von ALMA vermuten Weltraumforschende, dass die exoplanetare Scheibe, in der Monde entstehen, einen ähnlichen Radius hat wie unsere Erdbahn, und dass sie eines Tages etwa drei erdmondgroße Monde bilden könnte – ähnlich wie Jupiters vier Monde.

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24. August 202124. August 2021

PDS 70: Scheibe, Planeten und Monde

Bildcredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); M. Benisty et al.

Beschreibung: Es ist nicht die große Scheibe, welche die Aufmerksamkeit auf sich zieht, obwohl die große Planeten bildende Scheibe um den Stern PDS 70 klar abgebildet und für sich genommen sehr interessant ist.

Es ist auch nicht der Planet rechts innerhalb der großen Scheibe, über den am meisten gesprochen wird, obwohl der Planet PDS 70c neu entstanden ist und interessanterweise eine ähnliche Größe und Masse besitzt wie Jupiter.

Es ist vielmehr der verschwommene Fleck um den Planeten PDS 70c, der die Aufregung hervorruft. Dieser verschwommene Fleck ist vermutlich ebenfalls eine staubhaltige Scheibe, aus der nun Monde entstehen. So etwas wurde noch nie zuvor beobachtet.

Das Bild wurde mit dem Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in der hoch gelegenen Atacamawüste im Norden Chiles fotografiert, das aus 66 Radioteleskopen besteht. Aus den ALMA-Daten schließen die Astronominnen und Astronomen, dass der Radius der exoplanetaren Scheibe, aus der Monde entstehen, ähnlich groß ist wie der unserer Erdbahn, und dass eines Tages ungefähr drei erdmondgroße Monde entstehen könnten, die sich nicht wesentlich von den vier unseres Jupiters unterscheiden.

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22. Juni 202122. Juni 2021

HD 163296: Strahlen eines entstehenden Sterns

Bildcredit: Sichtbares Licht: VLT/MUSE (ESO); Radiowellen: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Beschreibung: Wie entstehen diese Strahlströme bei der Sternbildung? Das ist nicht bekannt, doch aktuelle Bilder des jungen Sternsystems HD 163296 sind sehr aufschlussreich. Der Zentralstern auf diesem Bild befindet sich noch in der Entstehung, er ist aber bereits von einer rotierenden Scheibe und einem nach außen strömenden Strahl umgeben.

Die Scheibe wurde in Radiowellen abgebildet, die mit dem Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in Chile aufgenommen wurden. Die Lücken darin sind wahrscheinlich durch die Schwerkraft sehr junger Planeten entstanden.

Der Strahlstrom wurde vom Very Large Telescope (VLT, ebenfalls in Chile) in sichtbarem Licht aufgenommen, er verströmt schnell bewegtes Gas – großteils Wasserstoff – vom Zentrum der Scheibe aus. Das System reicht über das Hundertfache der Entfernung Erde-Sonne (AE).

Die Details dieser neuen Beobachtungen werden nun ausgewertet, um die Vermutung zu untermauern, dass die Strahlen zumindest teilweise von Magnetfeldern in der rotierenden Scheibe erzeugt und geformt werden. Künftige Beobachtungen von HD 163296 und ähnlicher Sternbildungssysteme können helfen, die Details zu klären.

Astrophysiker*innen: Mehr als 2500 Codes in der Astrophysics Source Code Library
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29. September 202029. September 2020

GW Orionis: Ein Sternensystem mit geneigten Ringen

Animations- und Illustrationscredit: ESO, U. Exeter, S. Kraus et al., L. Calçada

Beschreibung: Das Dreifachsternsystem GW Orionis zeigt anscheinend, dass Planeten in mehreren Ebenen entstehen und kreisen können. Im Gegensatz dazu kreisen alle Planeten und Monde in unserem Sonnensystem in fast ein und derselben Ebene. Das bizarre System besteht aus drei markanten Sternen, einer gekrümmten Scheibe und geneigten Ringe aus Gas und Geröll im Inneren.

Diese Animation beschreibt das System GW Ori anhand von Beobachtungen der VLTs und ALMA der Europäischen Südsternwarte in Chile. Der erste Teil des anschaulichen Videos zeigt einen prächtigen Ausblick auf das ganze System aus einem fernen Orbit, der zweite Abschnitt führt uns ins Innere der geneigten Ringe, um die drei zentralen Sterne aufzulösen, die ebenfalls in diesem Orbit kreisen.

Computersimulationen lassen vermuten, dass Mehrfachsterne in Systemen wie GW Ori Scheiben in nicht ausgerichtete Ringe krümmen und aufbrechen könnten, in denen Exoplaneten entstehen.

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16. Oktober 201916. Februar 2021

BHB2007: Ein junger Doppelstern entsteht

Bildcredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), F. O. Alves et al.

Beschreibung: Wie entstehen Doppelsterne? Um das herauszufinden, fotografierte das Atacama Large Millimeter Array (ALMA) der ESO kürzlich eines der höchstaufgelösten Bilder, die je von einem Doppelsternsystem im Entstehungsstadium aufgenommen wurden.

Die meisten Sterne sind nicht alleine – sie entstehen typischerweise als Teil von Mehrfachsternsystemen, in denen jeder Stern um einen gemeinsamen Schwerpunkt kreist. Die beiden hellen Flecken auf diesem Bild sind kleine Scheiben, welche die entstehenden Protosterne in [BHB2007] 11 umgeben. Die brezelförmigen Ranken, die sie umgeben, bestehen aus Gas und Staub. Sie wurden durch Gravitation aus einer größeren Scheibe herausgezogen. Die zirkumstellaren Ranken, welche die Sterne umgeben, reichen ungefähr bis zum Radius der Neptunbahn.

Das BHB2007-System ist ein kleiner Teil des Pfeifennebels (auch bekannt als Barnard 59). Dieser ist ein fotogenes Netzwerk aus Staub und Gas, das im Sternbild Schlangenträger aus der Spiralscheibe der Milchstraße hervortritt. Der Entstehungsprozess des Doppelsterns sollte in wenigen Millionen Jahren abgeschlossen sein.

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10. April 201714. November 2023

Galaxienhaufengas reißt Loch in die Hintergrundstrahlung

Bildcredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Kitayama et al., NASA/ESA Weltraumteleskop Hubble

Beschreibung: Warum reißt dieser Galaxienhaufen ein Loch in die kosmische Hintergrundstrahlung? Die berühmte Hintergrundstrahlung entstand durch abkühlendes Gas im frühen Universum und dringt durch den Großteil an Gas und Staub im Universum. Sie umgibt uns von allen Seiten.

Große Galaxienhaufen haben genug Gravitation, um sehr heißes Gas zu enthalten – dieses Gas ist heiß genug, um Mikrowellenphotonen in Licht mit deutlich mehr Energie hinaufzuverteilen und so ein Loch in CMB-Karten zu bilden. Dieser sogenannte Sunjajew-Seldowitsch-Effekt hilft seit Jahrzehnten, um neue Information über heißes Gas in Haufen zu bekommen, und man kann damit sogar Galaxienhaufen auf einfache und einheitliche Art und Weise zu entdecken. Hier ist das bisher detailreichste Bild des Sunjajew-Seldowitsch-Effekts: Mithilfe von ALMA wurde die Hintergrundstrahlung vermessen, und mit dem Weltraumteleskop Hubble wurden die Galaxien im massereichen Galaxienhaufen RX J1347.5-1145 abgebildet. Falschfarbenblau zeigt das Licht der Hintergrundstrahlung, und fast jedes gelbliche Objekt ist eine Galaxie. Die Form des SS-Lochs zeigt nicht nur, dass heißes Gas überall im Galaxienhaufen vorhanden ist, sondern auch, dass es überraschend ungleich verteilt ist.

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2. Dezember 201614. November 2023

Ein Dreifachstern ist geboren

Bildcredit und Bildrechte: Bill Saxton, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NRAO/AUI/NSF – Publikation: John Tobin (Univ. Oklahoma/Leiden) et al.

Beschreibung: Ein Dreifachsternsystem entsteht, es ist etwa 750 Lichtjahre entfernt in der Perseus-Molekülwolke in diese staubhaltige Geburtsscheibe eingehüllt. Die extreme Nahaufnahme wurde in Millimeter-Wellenlängen vom Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile abgebildet und zeigt zwei Protosterne, die ungefähr 61 AE voneinander entfernt sind. 1 AE ist die Entfernung Erde-Sonne. Ein dritter Protostern ist ungefähr 183 AE vom zentralen Protostern entfernt.

Das ALMA-Bild zeigt auch eine deutliche Spiralstruktur, was vermuten lässt, dass Instabilität und Fragmentierung zu den mehrfachen protostellaren Objekten in der Scheibe führten. Astronomen schätzen, dass das System, das als L1448 IRS3B katalogisiert ist, weniger als 150.000 Jahre alt ist. Das Sternbildungsszenario wurde in einer frühen Phase fotografiert und ist wahrscheinlich nicht ungewöhnlich, da fast die Hälfte aller sonnenähnlichen Sterne mindestens einen Begleiter hat.

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20. April 201612. November 2023

Einsteinring-Galaxie

Bildcredit: Y. Hezaveh (Stanford) et al., ALMA (NRAO/ESO/NAOJ), NASA/ESA Hubble Space Telescope

Beschreibung: Kann sich eine Galaxie hinter einer anderen verstecken? Nicht im Fall von SDP.81. Die Vordergrundgalaxie, die mit dem Weltraumteleskop Hubble fotografiert wurde und blau dargestellt ist, verhält sich wie eine riesige Gravitationslinse, die das Licht einer Hintergrundgalaxie um sich herum krümmt und sie somit sichtbar macht. Die Hintergrundgalaxie ist rot dargestellt und wurde in Radiowellenlängen vom Atacama Large Millimeter Array (ALMA) abgebildet. Die Ausrichtung ist so präzise, dass das Bild der fernen Galaxie zu einer Art Teilring – ein als Einsteinring bekanntes Gebilde – um die Vordergrundgalaxie gekrümmt ist. Genaue Analysen der Verzerrung durch die Gravitationslinse lassen vermuten, dass eine kleine, dunkle Begleitgalaxie zur Ablenkung beiträgt – ein weiteres Anzeichen, dass viele Begleitgalaxien ziemlich schwach und von Dunkler Materie dominiert sind. Die kleine Galaxie ist links als kleiner weißer Punkt abgebildet. Dieser Einsteinring ist zwar nur wenige Bogensekunden groß, misst aber in Wirklichkeit Zigtausende Lichtjahre.

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