Schlagwort: Chandra

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Symbiotischer R Aquarii

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

Beschreibung: Der schon lange bekannte, mit bloßem Auge sichtbare veränderliche Stern R Aquarii ist eigentlich ein wechselwirkendes Doppelsternsystem – zwei Sterne, die anscheinend eine enge symbiotische Beziehung haben. Es ist etwa 710 Lichtjahre entfernt und besteht aus einem kühlen, roten Riesenstern und einem heißen, dichten weißen Zwergstern, beide auf einer Bahn um ihr gemeinsames Massenzentrum.

Im sichtbaren Licht des Binärsystems dominiert der Rote Riese, ein langperiodischer veränderlicher Mira-Stern. Doch Materie in der ausgedehnten Hülle des kühlen Riesensterns wird durch Gravitation auf die Oberfläche des kleineren, dichteren Zwergs gezogen, was schlussendlich eine thermonukleare Explosion auslöst und Materie in den Raum sprengt. Optische Bilddaten (rot) zeigen den sich ausdehnenden Ring aus Trümmern, die von einer Explosion stammen, die in den frühen 1770er Jahren zu beobachten gewesen wäre.

Die Entwicklung weniger gut erklärbarer dynamischer Ereignisse, welche energiereiche Emissionen im R-Aquarii-System erzeugen, wurden seit 2000 anhand von Daten des Chandra-Röntgenobservatoriums (blau) beobachtet. Das Kompositsichtfeld ist in der geschätzten Entfernung von R Aquarii weniger als ein Lichtjahr groß.

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NGC 602 und dahinter

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Bildcredit: Röntgen: Chandra: NASA/CXC/Univ.Potsdam/L.Oskinova et al; Optisch: Hubble: NASA/STScI; Infrarot: Spitzer: NASA/JPL-Caltech

Beschreibung: Am Rand der Kleinen Magellanschen Wolke, einer etwa 200.000 Lichtjahre entfernten Begleitgalaxie, liegt der 5 Millionen Jahre junge Sternhaufen NGC 602.

Dieses atemberaubende Hubblebild zeigt NGC 602 umgeben von Entstehungsgas und -staub, ergänzt durch Bilder im Röntgenlicht von Chandra und in Infrarot von Spitzer. Fantastische Grate und zurückgefegte Formen deuten stark an, dass energiereiche Strahlung und die Stoßwellen der massereichen jungen Sterne in NGC 602 die staubige Materie erodiert haben und eine Folge von Sternentstehung auslösten, die sich vom Zentrum des Sternhaufens entfernt.

In der geschätzten Entfernung der Kleinen Magellanschen Wolke umfasst das Bild etwa 200 Lichtjahre, doch auch eine reizende Auswahl an Hintergrundgalaxien ist auf dieser scharfen vielfarbigen Ansicht zu sehen. Die Hintergrundgalaxien liegen Hunderte Millionen Lichtjahre oder mehr hinter NGC 602.

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Die Materie des Geschoßhaufens 1E 0657-558

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Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/CfA/ M. Markevitch et al.; Gravitationslinsenkarte: NASA/STScI; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/ D.Clowe et al.; Optisch: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.

Beschreibung: Was ist los mit dem Geschoßhaufen?

Dieser massereiche Galaxienhaufen (1E 0657-558) erzeugt Gravitationslinsenverzerrungen bei Hintergrundgalaxien auf eine Art, die als starkes Indiz für die führende Theorie gewertet wurde: dass es darin Dunkle Materie gibt.

Andere aktuelle Analysen lassen jedoch vermuten, dass eine weniger bekannte Möglichkeit – veränderliche Gravitation – das Kräftespiel im Haufen ohne Dunkle Materie erklären könnte, was ein weiteres wahrscheinlicheres Vorläuferszenario wäre. Derzeit wetteifern die beiden wissenschaftlichen Hypothesen um die Erklärung der Beobachtungen: unsichtbare Materie kontra abgeänderte Gravitation.

Der Wettkampf ist dramatisch, da ein klares kugelsicheres Beispiel für Dunkle Materie die Einfachheit der Theorien zu veränderter Gravitation zerschlagen würde. In naher Zukunft wird der Streit um den Geschoßhaufen wahrscheinlich fortgeführt, wenn neue Beobachtungen, Computersimulationen und Analysen abgeschlossen werden.

Dieses Bild ist ein Komposit aus Hubble-, Chandra– und Magellan-Daten, Rot die zeigt Röntgenstrahlung des heißen Gases, die vermutete Verteilung der getrennten Dunkle Materie ist in Blau abgebildet.

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NGC 6357: Sternenwunderland

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Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/PSU/L. Townsley et al; Optisch: UKIRT; Infrarot: NASA/JPL-Caltech

Beschreibung: Aus unerfindlichen Gründen bildet NGC 6357 einige der massereichsten Sterne, die je entdeckt wurden. Dieses komplexe Wunderland der Sternbildung besteht aus zahlreichen Staub- und Gasfasern, diese umgeben riesige Höhlen massereicher Sternhaufen. Die komplexen Muster entstehen durch komplexe Wechselwirkungen zwischen interstellaren Winden, Strahlungsdruck, Magnetfelder und Gravitation.

Dieses Bild entstand aus Aufnahmen im sichtbaren Licht (blau) vom Teleskop UKIRT auf Hawaii, die im Rahmen der SuperCosmos-Himmelsdurchmusterungen aufgenommen wurde. Auch Infrarotdaten vom Spitzer-Teleskop der NASA (orange) und Röntgendaten vom NASA–Röntgenteleskop Chandra (pink) wurde verwendet.

NGC 6357 ist ungefähr 100 Lichtjahre groß und etwa 5500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Skorpion. In 10 Millionen Jahren sind die meisten massereichen Sterne, die man derzeit in NGC 6357 sieht, sicherlich explodiert.

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M101 im 21. Jahrhundert

Die Feuerradgalaxie M101 füllt das Bild. Ihre Spiralarme sind auf dieser Aufnahme von hellrot leuchtenden Sternbildungsgebieten gesäumt, nach außen hin verlaufen sie blau, was offene Sternhaufen andeutet.

Bildcredit: NASA, ESA, CXC, JPL, Caltech STScI

Die große, schöne Spiralgalaxie M101 ist einer der letzten Einträge in Charles Messiers berühmtem Katalog. Doch sie ist nicht unbedeutend. Die Galaxie ist ungefähr gewaltige 170.000 Lichtjahre groß. Sie misst also fast doppelt so viel wie unsere Milchstraße. M101 war einer der Spiralnebel, die mit Lord Rosses großem Teleskop beobachtet wurden. Es war der Leviathan von Parsonstown aus dem 19. Jahrhundert.

Diese Ansicht des großen Inseluniversums entstand in mehreren Wellenlängen. Sie ist im Vergleich dazu ein Komposit aus Bildern, die im 21. Jahrhundert von Weltraumteleskopen aufgenommen wurden. Die Bilddaten sind farbcodiert, von Röntgenstrahlen bis Infrarotwellenlängen (hohe bis niedrige Energie). Sie stammen vom Röntgenobservatorium Chandra (violett), dem Galaxy Evolution Explorer (GALEX, blau) sowie den Weltraumteleskopen Hubble (gelb) und Spitzer (rot).

Die Röntgendaten zeigen Gas um explodierte Sterne, Neutronensterne und Doppelsternsysteme mit Schwarzen Löchern in M101. Dieses Gas ist viele Millionen Grad heiß. Die Daten mit niedriger Energie zeigen Sterne und Staub, aus denen die prächtigen Spiralarme von M101 bestehen.

M101 ist auch als Feuerradgalaxie bekannt. Sie liegt etwa 25 Millionen Lichtjahre entfernt im nördlichen Sternbild Große Bärin (Ursa Major).

(Hinweis der Herausgeber: Das ursprüngliche hier gezeigte Bild wurde am 25. Jänner zurückgezogen.)

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Röntgen-Echos von Circinus X-1

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Bildcredit: Röntgen – NASA/CXC/Univ. Wisconsin-Madison/S.Heinz et al, Optisch – DSS

Beschreibung: Circinus X-1 ist ein Röntgen-Doppelstern, er ist bekannt für seine sprunghafte Veränderlichkeit. Im seltsamen Circinus-X-1-System kreist ein dichter Neutronenstern – der kollabierte Rest einer Supernova-Explosion – um einen gewöhnlicheren Begleitstern. Monatelange Beobachtungen des Röntgen-Doppels nach einem heftigen Röntgenausbruch der Quelle 2013 zeigten nach und nach auffällige konzentrische Ringe – helle Röntgen-Lichtechos von vier dazwischen liegenden Wolken aus interstellarem Staub. Auf diesem Komposit aus Röntgendaten und sichtbarem Licht sind die Schneisen der Chandra-Röntgenbilddaten, welche teilweise die Umrisse der Ringe zeigen, in Falschfarben dargestellt. Interessanterweise ergab die zeitliche Bestimmung der Röntgen-Echos zusammen mit den bekannten Entfernungen zu den interstellaren Staubwolken, dass die zuvor sehr ungenau bekannte Entfernung zu Circinus X-1 exakt 30.700 Lichtjahre beträgt.

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Der stille Sagittarius A*

Im Bild sind rote gewundene nebelige Arme verteilt, darin sind gelbe und blaue unscharfe Lichtflecken verteilt. In der Mitte ist ein Quadrat markiert, das rechts oben vergrößert dargestellt ist. Es zeigt eine Nebelstruktur mit einem hellen Zentrum.

Bildcredit: Röntgen – NASA / CXC / Q. Daniel Wang (UMASS) et al., Infrarot – NASA/STScI

Heißes Gas ist schwer zu schlucken. Das gilt anscheinend auch für das extrem massereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxis. Das Schwarze Loch in der Milchstraße ist als die Quelle Sagittarius A* bekannt. Es befindet sich in der Mitte dieses Komposits. Darauf ist Infrarot in roten und gelben Farbtönen dargestellt, Röntgenstrahlung in blauen Farben.

Eine unscharfe Emission umgibt das Schwarze Loch. Sie wurde im Rahmen einer umfangreichen Beobachtungskampagne mit dem Röntgenteleskop Chandra aufgenommen. Der eingefügte Ausschnitt zeigt die Nahaufnahme im Detail, er ist etwa 1/2 Lichtjahr breit. Das galaktische Zentrum ist ungefähr 26.000 Lichtjahre entfernt.

Astronomen* fanden heraus, dass die Röntgenemission von heißem Gas stammt, das aus den Winden massereicher junger Sterne in der Region abgezogen wird. Die Chandra-Daten zeigen, dass höchstens ein Prozent des Gases im Gravitationsbereich des Schwarzen Loches jemals den Ereignishorizont erreicht und genug Hitze und Drehimpuls verliert, um in das Schwarze Loch zu stürzen. Der Rest des Gases entweicht als Ausfluss.

Das Ergebnis erklärt, warum das zentrale Schwarze Loch in der Milchstraße so ruhig ist. Es ist viel blasser, als man im energiereichen Röntgenspektralbereich erwarten würde. Das gilt wahrscheinlich für die meisten extrem massereichen Schwarzen Löcher in Galaxien im nahen Universum.

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NGC 2392 von Hubble und Chandra

Das Innere dieses planetarischen Nebels leuchtet rosarot und ist von hellen Schlieren überzogen. Außen herum verläuft ein orangefarbener Strahlenkranz.

Bildcredit: Röntgenlicht: NASA/CXC/IAA-CSIC/N. Ruiz et al.; Optisch: NASA/STScI

1787 entdeckte der Astronom Wilhelm Herschel den Nebel NGC 2392. Vom Boden aus erinnert NGC 2392 an einen Kopf mit einer Kapuze an einem Anorak. Im Jahr 2000 fotografierte das Weltraumteleskop Hubble den Nebel NGC 2392 in sichtbarem Licht. 2007 wurde er vom Röntgenobservatorium Chandra in Röntgenlicht abgebildet.

Dieses Bild wurde aus sichtbarem Licht und Röntgenlicht kombiniert. Es wurde letzte Woche veröffentlicht. Die Röntgenstrahlen werden vom zentralen heißen Gas abgestrahlt. Sie sind rosarot dargestellt. Auf Weltraumbildern zeigt der Nebel Gaswolken, die so komplex sind, dass sie nicht vollständig erklärt werden können.

NGC 2392 ist eindeutig ein planetarischer Nebel. Das oben gezeigte Gas bildete vor nur 10.000 Jahren die äußeren Schichten eines sonnenähnlichen Sterns. Die inneren Fasern entstehen durch den starken Teilchenwind des Zentralsterns. Der äußere Ring enthält ungewöhnliche orangefarbene Fasern, so lang wie ein Lichtjahr. Der Nebel NGC 2392 misst etwa ein Drittel eines Lichtjahres. Er ist etwa 3000 Lichtjahre entfernt und liegt in unserer Galaxis im Sternbild Zwillinge (Gemini).

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