Schlagwort: Doppelstern

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NGC 6357: Kathedrale der massereichen Sterne

Ein Mehrfachstern im offenen Haufen Pismis 24 gehört zu den massereichsten Sternen, die wir kennen.

Bildcredit: NASA, ESA und Jesús Maíz Apellániz (IAA, Spanien); Danksagung: Davide De Martin (ESA/Hubble)

Beschreibung: Wie massereich kann ein normaler Stern sein? Schätzungen anhand von Helligkeit, Entfernung und Standard-Sonnenmodellen ergaben, dass ein Stern im offenen Haufen Pismis 24 mehr als 200 Sonnenmassen besitzt. Das macht ihn zu einem der massereichsten Sterne, die wir kennen. Der Stern ist im Bild das hellste Objekt knapp über der Gaswolke.

Eine genaue Untersuchung von Bildern, die mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen wurden, zeigten jedoch, dass die gleißende Leuchtkraft des Pismis 24-1 nicht von einem einzelnen Stern stammt, sondern von mindestens dreien. Die einzelnen Sternkomponenten hätten immer noch jeweils fast 100 Sonnenmassen. Damit gehören sie zu den massereichsten Sternen, die derzeit bekannt sind.

Am unteren Bildrand entstehen im dazugehörigen Emissionsnebel NGC 6357 immer noch Sterne. Die energiereichen Sterne in der Nähe des Zentrums, das an eine gotische Kathedrale erinnert, brechen scheinbar aus und beleuchten einen atemberaubenden Kokon.

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BHB2007: Ein junger Doppelstern entsteht

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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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Die außergewöhnliche Spirale in LL Pegasi

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Bearbeitung und Bildrechte: Domingo Pestana und Raul Villaverde

Beschreibung: Wie entstand die seltsame Spiralstruktur links oben? Das weiß niemand, doch sie steht wahrscheinlich im Zusammenhang mit einem Stern in einem Doppelsternsystem, der in die Phase eines planetarischen Nebels eintritt, bei der seine äußere Atmosphäre abgestoßen wird.

Die riesige Spirale hat die Breite von etwa einem Drittel eines Lichtjahrs, besteht aus vier oder fünf vollständigen Windungen und weist eine beispiellose Gleichmäßigkeit auf. Wenn man die Ausdehnungsrate des Spiralgases in Betracht zieht, entsteht etwa alle 800 Jahre eine neue Schicht, was ziemlich genau der Zeit entspricht, in der die beiden Sterne einander umkreisen.

Das Sternsystem, das sie erzeugte, wird meist als LL Pegasi, aber auch als AFGL 3068 bezeichnet. Die ungewöhnliche Struktur selbst wurde als IRAS 23166+1655 katalogisiert. Dieses Bild wurde in nahem Infrarotlicht mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Warum die Spirale leuchtet, ist selbst ein Rätsel, die führende Hypothese dazu besagt, dass sie das Licht naher Sterne reflektiert.

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NGC 1360: Der Wanderdrosseleiernebel

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Bildcredit und Bildrechte: Josep Drudis, Don Goldman

Beschreibung: Diese hübsche kosmische Wolke ist etwa 1500 Lichtjahre entfernt und erinnert in Form und Farbe an ein Wanderdrosselei. Der Nebel ist ungefähr 3 Lichtjahre groß und in das südliche Sternbild Chemischer Ofen sicher eingebettet. Er wird als planetarischer Nebel bezeichnet, stellt jedoch keinen Beginn dar, sondern geht mit einer kurzen Schlussphase in der Entwicklung eines alternden Sterns einher.

Auf diesem Teleskopbild sieht man den Zentralstern von NGC 1360, er ist als Doppelsternsystem bekannt, das wahrscheinlich aus zwei weißen Zwergsternen besteht, die weniger Masse als die Sonne besitzen, aber viel heißer sind. Die intensive und sonst unsichtbare Ultraviolettstrahlung der Zwergsterne hat die Elektronen der Atome im umgebenden Gasmantel abgestreift. Der überwiegend blaugrüne Farbton von NGC 1360 ist die starke Strahlung, die bei der Rekombination von Elektronen mit doppelt ionisierten Sauerstoffatomen entsteht.

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Hubble zeigt den roten Rechtecknebel

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Bildcredit: Hubble, NASA, ESA; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Wie ist der ungewöhnliche Rote Rechtecknebel entstanden? Im Zentrum des Nebels befindet sich ein alterndes Doppelsternsystem, das zwar die Energie für den Nebel liefert, aber – bis jetzt – nicht seine Farben erklärt.

Die ungewöhnliche Form des Roten Rechtecknebels entstand wahrscheinlich durch einen dicken Staubwulst, der den normalerweise kugelförmigen Ausfluss in die Kegelformen drückt, die einander an der Spitze berühren. Weil wir den Staubring von der Seite sehen, scheinen die Begrenzungsränder der Kegelformen ein X zu bilden. Die ausgeprägten Sprossen lassen vermuten, dass der Ausfluss schubweise verläuft.

Die ungewöhnlichen Farben des Nebels sind jedoch weniger gut erklärbar, es gibt Vermutungen, dass sie teilweise von Kohlenwasserstoffmolekülen stammen, die sogar Bausteine für organisches Leben sein könnten.

Der Rote Rechtecknebel liegt ungefähr 2300 Lichtjahre entfernt im Sternbild Einhorn (Monoceros). Der Nebel ist hier sehr detailreich auf einem kürzlich überarbeiteten Bild des Weltraumteleskops Hubble abgebildet. Wenn in wenigen Millionen Jahren bei einem der Zentralsterne der Kernbrennstoff zur Neige geht, wird der Rote Rechtecknebel wahrscheinlich zu einem planetarischen Nebel aufblühen.

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Die außergewöhnliche Spirale in LL Pegasi

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Bildcredit: ESA, Hubble, R. Sahai (JPL), NASA

Beschreibung: Wie entsteht diese seltsame Spirale? Niemand weiß es, doch sie geht wahrscheinlich mit einem Stern in einem Doppelsternsystem einher, der die Phase eines planetarischen Nebels erreicht, bei der seine äußere Atmosphäre abgestoßen wird. Die riesige Spirale misst etwa ein drittel Lichtjahr und ist mit ihren vier oder fünf vollständigen Windungen unglaublich regelmäßig.

Angesichts der Ausdehnungsrate des Spiralgases erscheint etwa alle 800 Jahre eine neue Schicht, was in etwa der Zeit entspricht, in der zwei Sterne einander umkreisen. Das Sternsystem, das sie erzeugt, ist als LL Pegasi bekannt, aber auch als AFGL 3068. Die ungewöhnliche Struktur selbst wurde als IRAS 23166+1655 katalogisiert.

Dieses Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble in nahem Infrarotlicht fotografiert. Warum die Spirale leuchtet, ist ein weiteres Rätsel, am wahrscheinlichsten ist, dass sie das Licht naher Sterne reflektiert.

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An der Grenze der Auflösung

Am Okular eines riesigen Teleskops steht ein Astronom. Er testet die neue adaptive Optik MagAO am Magellan-Clay-Teleskop am Las-Campanas-Observatorium mit dem Doppelsternsystem Alpha Centauri.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Las Campanas Observatory, Carnegie Institution)

Wolltet ihr immer schon einmal durch das Okular eines großen Teleskops im All sehen? Dabei hättet ihr einen scharfen Ausblick mit begrenzter Beugung. Beobachter auf der Erde plagt die Unschärfe der Atmosphäre. Davon befreit, wäre die Winkelauflösung nur durch die Wellenlänge des Lichts und den Durchmesser des Teleskops begrenzt – egal ob Linse oder Spiegel. Je größer der Durchmesser, desto schärfer das Bild.

Doch bei dem irdischen Teleskop auf dem Schnappschuss wird ein neues aktives adaptives Optiksystem (MagAO) verwendet. Es hebt die Weichzeichnung durch die Atmosphäre auf.

Bei der visuellen Beobachtung des berühmten Doppelsternsystems Alpha Centauri testete der Astronom Laird Close das Systems am Okular des Magellan-Clay-Teleskops am Las-Campanas-Observatorium. Es hat einen 6,5 Meter großen Spiegel. Dabei sah er eine historische Ansicht, die nur durch die Auflösung begrenzt war. Sie ist im Einschub gezeigt. Das enge Doppelsternsystems war visuell deutlich getrennt. Der Astronom musste dazu nicht in den niedrigen Erdorbit reisen.

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Der große Wagen – markiert

Der große Wagen ist mit der Deichsel nach unten dargestellt, die Sterne sind mit Namen markiert.

Bildcredit und Bildrechte: VegaStar Carpentier

Seht ihr ihn? Auf diese häufige Frage folgt oft die Wiederentdeckung einer sehr leicht erkennbaren Anordnung aus Sternen am Nordhimmel: des Großen Wagens.

Die Sterngruppe ist eines der wenigen Dinge, die wahrscheinlich jede menschliche Generation der Vergangenheit sah, und sie wird auch in Zukunft zu sehen sein. Auf diesem Bild wurden die Sterne des Großen Wagens digital betont. Sie leuchten in Wirklichkeit nicht so viel heller als die Sterne in ihrer Umgebung. Das Foto entstand Anfang des Monats in Frankreich.

Der Große Wagen ist kein eigenes Sternbild, sondern ein Asterismus. Er gehört zum Sternbilde Große Bärin (Ursa Major). In unterschiedlichen Kulturen kennt man ihn unter verschiedenen Namen. Fünf Sterne im Großen Wagen liegen im Weltraum tatsächlich nahe beisammen. Womöglich entstanden sie fast gleichzeitig. Die Sterne sind in Bewegung. Daher ändert sich die sichtbare Erscheinung des Großen Wagens allmählich im Lauf der nächsten 100.000 Jahre.

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