Schlagwort: Chandra

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NGC 604: Röntgenstrahlen einer riesigen Sternbildungsstätte

Ein blauer Nebel ist von rötlichen Strängen umgeben und durchzogen, in der Mitte leuchtet ein Sternhaufen.

Credit: Röntgenstrahlen: NASA / CXC / R. Tuellmann (Harvard-Smithsonian CfA) et al.; sichtbares Licht: NASA/AURA/STScI

Die nahe Spiralgalaxie M33 ist nur etwa drei Millionen Lichtjahre entfernt. Darin befindet sich das riesige Sternbildungsgebiet NGC 604. Es hat einen Durchmesser von etwa 1300 Lichtjahren. Das ist fast 100-mal die Größe des Orionnebels. Von den Sternbildungsregionen in der Lokalen Gruppe an Galaxien ist NGC 604 die zweitgrößte. Das größte Gebiet ist 30 Doradus, es ist auch als Tarantelnebel bekannt und befindet sich in der Großen Magellanschen Wolke.

Dieses Farbkomposit aus dem Weltraumzeitalter entstand aus Röntgendaten (in blauen Farbtönen) des Weltraumteleskops Chandra und aus Hubble-Daten in sichtbarem Licht. Es zeigt, dass die höhlenartigen Blasen und Hohlräume in NGC 604 mit einem heißen, dünnen Gas gefüllt sind, die Röntgenstrahlen emittieren.

Faszinierend ist, dass NGC 604 selbst durch eine Wand aus relativ kühlem Gas geteilt ist. Messungen zeigen, dass die Materie auf der westlichen (rechten) Seite des Nebels wahrscheinlich durch die energiereichen Winde eines Haufens aus etwa 200 jungen massereichen Sternen auf Röntgenstrahlen-Temperaturen aufgeheizt wird. Auf der östlichen Seite sind die mit Röntgenstrahlen gefüllten Höhlungen anscheinend älter. Naheliegend ist, dass Supernovaexplosionen am Ende der Entwicklung massereicher Sterne zu ihrer Entstehung beigetragen haben.

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M81: Ein Schwarzes Loch füttern

Links leuchtet eine Galaxie mit eng gewundenen, violetten Spiralarmen, ihr blau abgebildeter Kern ist rechts unten in einem Einschub vergrößert dargestellt.

Credit: Röntgenstrahlen: NASA/CXC/Wisconsin/D.Pooley und CfA/A.Zezas; Optisch: NASA/ESA/CfA/A.Zezas; Ultraviolett: NASA/JPL-Caltech/CfA/J.Huchra et al.; Infrarot: NASA/JPL-Caltech/CfA

Beschreibung: Dieses eindrucksvolle Farbkomposit zeigt die Spiralgalaxie M81 im gesamten elektromagnetischen Spektrum. Es kombiniert Röntgenstrahlendaten (blau) vom Chandra-Observatorium, Infrarotdaten (rosa) vom Weltraumteleskop Spitzer und ein Ultraviolettbild (violett) vom Satelliten GALEX mit einem Bild im sichtbaren Licht (grün) von Hubble. Der Kasten hebt die Gammastrahlen einiger Schwarzer Löcher in M81 hervor, darunter Schwarze Löcher in Doppelsternsystemen mit etwa 10 Sonnenmassen sowie das zentrale Schwarze Loch mit mehr als 70 Million Sonnenmassen. Wenn man Computermodelle des Energieausstoßes dieses gigantischen Schwarzen Loches mit den Multiwellenlängen-Daten vergleicht, lässt das darauf schließen, dass dieses Monster relativ einfach zu füttern ist – Energie und Strahlung wird erzeugt, wenn Materie in die Zentralregion hineinstrudelt und eine Akkretionsscheibe bildet. Der Prozess scheint ansonsten genauso wie der Akkretionsprozess der Schwarzen Löcher mit Sternenmasse in M81abzulaufen, obwohl das zentrale Schwarze Loch Millionen Mal massereicher ist. M81 misst etwa 70.000 Lichtjahre im Durchmesser und  ist nur 12 Millionen Lichtjahre entfernt im nördlichen Sternbild Ursa Major.

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Der junge Sternhaufen Westerlund 2

Das Sternbildungsgebiet Westerlund 2 ist hier vom Weltraumteleskop Spitzer in Schwarz-weiß abgebildet. Ein Quadrat in der Mitte zeigt einen farbigen Ausschnitt, die Daten dafür stammen vom Weltraumteleskop Chandra.

Credit: Röntgen: Y.Nazé, G.Rauw, J.Manfroid (Universität Lüttich), CXC, NASA; Infrarot: E.Churchwell (Universität Wisconsin), JPL, Caltech, NASA

Das staubhaltige Sternbildungsgebiet RCW 49 umgibt den jungen Sternhaufen Westerlund 2. Die Himmelslandschaft ist ein Komposit. Sie entstand aus Bildern, die außerhalb des sichtbaren Lichtspektrums aufgenommen wurden.

Infrarotdaten des Weltraumteleskops Spitzer sind schwarz-weiß dargestellt. Sie ergänzen die Röntgendaten von Chandra, welche die heißen energiereichen Sterne in der Zentralregion des Haufens in Falschfarben zeigen. Die Ansicht liegt in Richtung des großen südlichen Sternbildes Zentaur. Sie zeigt Sterne und Strukturen, die für optische Teleskope hinter undurchsichtigem Staub versteckt sind.

Westerlund 2 ist höchstens 2 Millionen Jahre alt. Er enthält einige der lichtstärksten, massereichsten Sterne unserer Galaxis, diese zählen auch kurzlebigsten. In der aktiven Sternbildungsregion wurden auch die Spuren von protoplanetaren Scheiben entdeckt. Die Entfernung des Haufens wird auf 20.000 Lichtjahre geschätzt. In dieser Entfernung beträgt die Seitenlänge der quadratische Markierung des Chandra-Sichtfeldes etwa 50 Lichtjahre.

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Krönchen in der Südlichen Krone

Die dicht gedrängten Sterne in der Bildmitte strahlen hell vor einem Hintergrund aus violetten und purpurfarbenen Wolken. Rundum sind weniger helle Sterne lose verteilt.

Credit: Röntgen: NASA/ CXC/CfA/ J.Forbrich et al.; Infrarot: NASA/ SSC/CfA/IRAC GTO-Team

Dieses Bild kombiniert Röntgenlicht von jungen Sternen und Infrarotlicht von Sternen und kosmischer Staub und präsentiert sie in Falschfarben. In der Mitte leuchtet eine Sternbildungsregion in der Südlichen Krone (Corona Australis). Die kleine Sternengruppe heißt passenderweise Krönchenhaufen (Coronet Cluster).

Der Krönchenhaufen ist nur 420 Lichtjahre entfernt. Das ermöglicht einen genauen Blick auf Sterne und Protosterne mit einer großen Bandbreite unterschiedlicher Masse. Die Beobachtungen liefern Hinweise, dass die heißen, ausgedehnten Sternatmosphären oder Coronae der Coronet-Sterne energiereiche Röntgenstrahlen verströmen.

Das hübsche Bild ist etwa zwei Lichtjahre breit. Es wurde in verschiedenen Wellenlängen aufgenommen. Die Messungen stammen von den Weltraumteleskopen Chandra (Gammastrahlen) und Spitzer (Infrarot).

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Haufenkollision beleuchtet Rätsel um Dunkle Materie

In Abell 520 kollidieren riesige Galaxienhaufen, die Verteilung von normaler und Dunkler Materie ist unterschiedlich.

Credits: Röntgen: NASA / CXC / U. Victoria / A. Mahdavi et al.; Optisch/Linseneffekt: CFHT / U. Victoria / A. Mahdavi et al.

In Abell 520 kollidieren riesige Galaxienhaufen – so viel steht fest. Astrophysiker können jedoch nicht mit Sicherheit sagen, warum die Dunkle Materie von der normalen Materie getrennt vorkommt.

Dieses Kompositbild in verschiedenen Wellenlängen zeigt die Dunkle Materie in Falschfarbenblau, indem sorgfältig ermittelt wurde, auf welche Weise der Haufen das Licht weiter entfernter Galaxien verzerrt. Sehr heißes Gas – eine Form normaler Materie – ist in Falschfarbenrot dargestellt. Dieses Gas wurde mit dem Röntgen-Weltraumteleskop Chandra im Erdorbit erfasst. Einzelne Galaxien, in denen normale Materie vorherrscht, leuchten gelblich oder weiß.

Nach herkömmlicher Meinung werden sowohl normale als auch Dunkle Materie durch die Gravitation zusammengehalten und sollten daher in Abell 520 gleichmäßig verteilt sein. Bei genauer Betrachtung des Bildes zeigt sich jedoch ein überraschender Mangel an Dunkler Materie in der Konzentration sichtbarer Galaxien.

Eine mögliche Erklärung besagt, dass diese Diskrepanz durch die großen Galaxien verursacht wird, die in eine Art herkömmliche Gravitationsschleuder geraten sind. Einer umstritteneren Hypothese zufolge kollidiert die Dunkle Materie auf eine nie zuvor beobachtete nicht-gravitative Weise mit sich selbst.

Weitere Simulationen und Beobachtungen dieses Haufens könnten dieses Rätsel lösen.

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