Schlagwort: Infrarot

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Herschels Cygnus X

Das Bild ist voller leuchtender Staubfasern in Gelb, Weiß und Blau.

Credit: ESA/PACS/SPIRE/ Martin Hennemann und Frédérique Motte, Laboratoire AIM Paris-Saclay, CEA/Irfu – CNRS/INSU – Univ. Paris Diderot, Frankreich

Diese Infrarotansicht von Cygnus X stammt vom Weltraumteleskop Herschel. Das Bild zeigt 6×2 Grad einer der nächstliegenden und massereichsten Sternbildungsregionen in der Ebene der Milchstraße.

Eigentlich enthält die reichhaltige Sternfabrik schon einen massereichen Sternhaufen. Er wird als Cygnus-OB2-Assoziation bezeichnet. Doch diese Sterne fallen hauptsächlich durch die Region unten in der Mitte auf. Dieser Bereich wurde von ihren energiereichen Winden und ihrer Strahlung freigeräumt, denn er wird von Herschels Instrumenten im langwelligen Bereich des Spektrums nicht gezeigt.

Herschel zeigt jedoch die komplexen Strukturen aus kühlem Gas und Staub in dieser Region. Sie bilden dichte Ansammlungen, in denen neue massereiche Sterne entstehen. Cygnus X ist etwa 4500 Lichtjahre entfernt und liegt mitten im nördlichen Sternbild Schwan. In dieser Entfernung wäre das Bild fast 500 Lichtjahre breit.

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Die Sombrerogalaxie in Infrarot

In der Bildmitte leuchtet ein cyanfarbener Nebel, der von einem flachen Staubring umgeben ist. Der Staubring wurde rosarot gefärbt.

Bildcredit: R. Kennicutt (Steward Obs.) et al., SSC, JPL, Caltech, NASA

Dieser schwebende Ring ist so groß wie eine Galaxie. Er ist sogar ein Teil der fotogenen Sombrerogalaxie. Diese ist eine der größten Galaxien im nahe gelegenen Virgo-Galaxienhaufen.

Das dunkle Band aus Staub verdeckt im sichtbaren Licht den mittleren Bereich der Sombrerogalaxie. Im Infrarotlicht leuchtet es hell. Dieses digital geschärfte Bild zeigt das infrarote Leuchten des Bandes. Es wurde kürzlich mit dem Weltraumteleskop Spitzer in der Umlaufbahn aufgenommen und in Falschfarben über ein bereits vorhandenes Bild des Weltraumteleskops Hubble in sichtbarem Licht gelegt.

Die Sombrerogalaxie ist auch als M104 bekannt. Sie hat einen Durchmesser von ungefähr 50.000 Lichtjahren und ist 28 Millionen Lichtjahre entfernt. M104 ist mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Jungfrau (Virgo) zu sehen.

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Im Inneren des Adlernebels

Das Bild ist voller dichter Nebel. Inmitten von rot bis braun leuchtenden Nebeln leuchtet ein violettes Nebelgebilde mit kugelförmigen Objekten in der Mitte. Unten in der Mitte sind die berühmten Finger von Hubbles Säulen der Schöpfung erkennbar.

Bildcredit: Fernes Infrarot: ESA/Herschel/PACS/SPIRE/Hill, Motte, HOBYS Key Programme Consortium; Röntgenstrahlen: ESA/XMM-Newton/EPIC/XMM-Newton-SOC/Boulanger

1995 zeigte ein inzwischen berühmtes Bild des Weltraumteleskops Hubble die Säulen der Schöpfung. Es sind mehrere Lichtjahre lange Sternbildungssäulen aus kaltem Gas und Staub im Inneren von M16, dem Adlernebel. Dieses interessante Falschfarben-Kompositbild zeigt ebenfalls die nahe Sternbildungsregion, diesmal in Bilddaten der Weltraumteleskope Herschel und XMM-Newton.

Herschels Detektoren für fernes Infrarot zeichnen die Emission von kaltem Staub in der Region direkt auf. Dazu gehören auch die berühmten Säulen und weitere Strukturen in der Bildmitte.

Die Röntgensicht von XMM-Newton zeigt am anderen Ende des elektromagnetischen Spektrums die massereichen, heißen Sterne eines Sternhaufens, der im Nebel eingebettet ist. Die massereichen Sterne sind vor Hubbles Blick in sichtbaren Wellenlängen verborgen. Sie haben einen tiefgreifenden Effekt: Mit ihren energiereichen Winden und ihrer Strahlung formen und transformieren sie das Gas und die Staubstrukturen.

An sich sind die massereichen Sterne kurzlebig. Astronomen* fanden in den Bilddaten Hinweise auf den Überrest einer Supernovaexplosion mit einem Alter von 6000 Jahren. Falls das stimmt, haben die sich ausdehnenden Stoßwellen der Explosion die sichtbaren Strukturen inzwischen zerstört, auch die berühmten Säulen. Der Adlernebel ist aber etwa 6500 Lichtjahre entfernt. Daher ist die Zerstörung erst in ein paar hundert Jahren zu beobachten.

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Cygnus-X: Das Innenleben einer nahen Sternfabrik

Das Bild ist voller grün und rot gefärbter Nebel auf schwarzem Grund. Beschreibung im Text.

Bildcredit: NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian CfA

Wie entstehen Sterne? Um diese komplexe Sache zu erforschen, nahmen Forschende ein detailreiches Infrarotbild von Cygnus-X auf. Cygnus-X ist die größte bekannte Sternbildungsregion in der ganzen Milchstraße.

Dieses Bild wurde 2009 mit dem Weltraumteleskop Spitzer im Erdorbit aufgenommen und digital in Farben dargestellt, die Menschen sehen können. Die heißesten Regionen sind blau gefärbt. Man sieht große Blasen aus heißem Gas, die von den Winden massereicher Sterne kurz nach deren Entstehung aufgebläht werden. Aktuelle Modelle postulieren, dass diese expandierenden Blasen Gas auffegen, manchmal sogar zusammenstoßen und dabei häufig Regionen bilden, die dicht genug sind, dass sie unter dem Einfluss der Gravitation kollabieren und noch mehr Sternen bilden.

Die Sternfabrik Cygnus-X umfasst mehr als 600 Lichtjahre. Sie enthält mehr als eine Million Sonnenmassen und leuchtet markant auf Weitwinkel-Infrotpanoramen des Nachthimmels. Cygnus–X liegt 4500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schwan (Cygnus). In wenigen Millionen Jahren herrscht dort wahrscheinlich wieder Ruhe, und ein großer offener Sternhaufen bleibt übrig, der sich wiederum in den nächsten 100 Millionen Jahre auflöst.

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Infrarotporträt der Großen Magellanschen Wolke

Die verworrenen Staubwolken im Bild wurden vom Infrarotteleskop Herschel aufgenommen. Sie leuchten bräunlich mit einigen weißen Glanzlichtern.

Bildcredit: ESA / NASA / JPL-Caltech / STScI

Auf diesem Infrarotporträt kräuseln sich kosmische Staubwolken in der Großen Magellanschen Wolke, einer Begleitgalaxie der Milchstraße. Das Komposit aus Bildern des Weltraumobservatoriums Herschel und des Weltraumteleskops Spitzer zeigt Staubwolken, welche die benachbarte Zwerggalaxie füllen, ähnlich wie der Staub in der Ebene unserer Milchstraße.

Die Temperaturen des Staubs zeigen mögliche Sternbildungsaktivität. Die Daten von Spitzer sind in blauen Farbtönen abgebildet. Sie zeigen warmen Staub an, der von jungen Sternen aufgeheizt wird. Herschels Instrumente steuerten die rot und grün gefärbten Bilddaten bei. Sie zeigen die Strahlung von kühlerem Staub in dazwischen liegenden Regionen, wo die Sternbildung gerade erst beginnt oder schon aufgehört hat.

Das Aussehen der Großen Magellanschen Wolke in Infrarot wird von der Strahlung von Staub bestimmt. Sie unterscheidet sich von Ansichten im sichtbaren Licht. Doch der bekannte Tarantelnebel in dieser Galaxie ist immer noch markant. Er ist hier leicht als die hellste Region links im Bild erkennbar. Die große Wolke von Magellan ist etwa 160.000 Lichtjahre entfernt und hat einen Durchmesser von ungefähr 30.000 Lichtjahren.

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Sh2-239: Himmlisches Impasto

Das Bild zeigt eine Mokekülwolke, die zum Teil sehr dunkel ist. Darin sind viele rosarot leuchtende Nebel eingebettet, die junge Sterne verraten.

Bildcredit und Bildrechte: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, Universität von Arizona

Der kosmische Pinsel der Sternbildung gestaltete diese hübsche Mischung aus Staub und dunklen Nebeln. Die Region ist als Sh2-239 und LDN 1551 katalogisiert. Sie liegt am südlichen Rand des Taurus-Molekülwolkenkomplexes, der etwa 450 Lichtjahre entfernt ist.

Die Leinwand ist fast 3 Lichtjahre breit und voller Anzeichen von eingebetteten jungen stellaren Objekten. Diese Protosterne treiben dynamische Ausflüsse in das umgebende Medium. Nahe der Bildmitte ist ein kompakter, verräterischer roter Strahl aus komprimiertem Wasserstoff in der Nähe der Infrarotquelle IRS5. Diese Infrarotquelle ist als System aus vier Protosternen bekannt, die von Staubscheiben umgebenen sind.

Darunter liegen die breiteren, helleren Flügel von HH 102. Es ist eines der vielen Herbig-Haro-Objekte in dieser Region. Herbig-Haro-Objekte sind Nebelgebilde, die mit neu entstandenen Sternen einhergehen. Abschätzungen lassen vermuten, dass die Region LDN 1551, in der Sterne entstehen, etwa 50 Sonnenmassen an Material enthält.

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W5: Säulen der Sternbildung

In der Bildmitte ist eine Höhlung, die innen rot beleuchtet ist, sie hat einen beige-braunen Rand aus Nebeln. Die Form erinnert entfernt an ein Herz.

Bildcredit und Bildrechte: Lori Allen, Xavier Koenig (Harvard-Smithsonian CfA) et al., JPL-Caltech, NASA

Wie entstehen Sterne? Aus Aufnahmen des Weltraumteleskops Spitzer, das die Sonne umkreist, entstand eine Studie der Sternbildungsregion W5. Diese Studie liefert klare Hinweise, dass massereiche Sterne mitten in leeren Höhlungen älter sind als die Sterne an den Rändern. Ein wahrscheinlicher Grund dafür ist, dass die älteren Sterne in der Mitte die Entstehung der jüngeren Sterne am Rand ausgelöst haben.

Sternbildung wird ausgelöst, wenn heißes, ausströmendes Gas das kühlere Gas zu Knoten komprimiert, bis diese Knoten dicht genug sind, um durch ihre eigene Gravitation zu Sternen zu kontrahieren. Spektakuläre Säulen, die langsam durch das heiße, ausströmende Gas abgetragen werden, liefern weitere visuelle Hinweise. Das Infrarotbild wurde nach wissenschaftlichen Kriterien gefärbt. Es zeigt aufgewärmten Staub in Rot, während Weiß und Grün besonders dichte Gaswolken zeigen.

W5 ist auch als IC 1848 bekannt. Der Nebel bildet zusammen mit IC 1805 er eine komplexe Sternbildungsregion, die landläufig Herz- und Seelenebel genannt wird. Dieses Bild zeigt einen Teil von W5, der etwa 2000 Lichtjahre breit ist. Er enthält viele Sternbildungssäulen. W5 ist zirka 6500 Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Kassiopeia.

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Sternbildungsregion S106

Das Bild zeigt einen lodernden, gelb leuchtenden Nebel, der an einen Schmetterling erinnert. Über dem Nebel leuchtet ein heller Stern mit Zacken.

Bildcredit: GRANTECAN und IAC

Der massereiche Stern IRS 4 fängt an, seine Flügel auszubreiten. Er entstand vor nur 100.000 Jahren. Materie, die von diesem neu entstandenen Stern ausströmt, formte den oben gezeigten Nebel mit der Bezeichnung Sharpless 2-106 (S106).

Um die Infrarotquelle 4 (IRS 4) kreist eine große Scheibe aus Staub und Gas. Sie ist dunkelrot nahe der Bildmitte zu sehen und gibt dem Nebel die Form einer Sanduhr oder eines Schmetterlings. Das Gas von S106 in der Nähe von IRS 4 verhält sich wie ein Emissionsnebel, indem er Licht abstrahlt, nachdem er ionisiert wurde. Weit von IRS 4 entfernter Staub reflektiert das Licht des Zentralsterns und verhält sich daher wie ein Reflexionsnebel.

Genaue Untersuchungen von Bildern wie diesem zeigen Hunderte Brauner Zwergsterne mit geringer Masse, die im Gas des Nebels lauern. S106 ist etwa 2 Lichtjahre groß und befindet sich an die 2000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schwan (Cygnus).

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