Schlagwort: Kassiopeia

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Supernovaüberrest Cassiopeia A

Mitten im Bild prangt eine runde Struktur aus vielen rosa-lila Fasern, die bei einer gewaltigen Sternexplosion entstanden sind. Die Struktur dehnt sich aus. Über allem liegen nebelartige weiße Dunstwolken.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; D. Milisavljevic (Purdue-Universität), T. Temim (Princeton-Universität), I. De Looze (Universität Gent)

Massereiche Sterne in unserer Milchstraße führen ein spektakuläres Leben. Sie kollabieren aus riesigen kosmischen Wolken, ihre Kernbrennöfen zünden und erzeugen in ihrem Inneren schwere Elemente. Die angereicherte Materie der massereichsten Sternen wird nach wenigen Millionen Jahren in den interstellaren Raum zurückgeschleudert, wo die Sternbildung von neuem beginnen kann.

Die Trümmerwolke mit der Bezeichnung Cassiopeia A dehnt sich aus. Sie ist ein Beispiel für diese Schlussphase der Sternentwicklung. Das Licht der Supernovaexplosion, bei der dieser Überrest entstand, war vor etwa 350 Jahren erstmals am Himmel des Planeten Erde zu sehen, doch das Licht brauchte 11.000 Jahre, um uns zu erreichen.

Dieses scharfe NIRCam-Bild des Weltraumteleskops James Webb zeigt die immer noch heißen Fasern und Knoten im Supernovaüberrest. Die weißliche, rauchähnliche äußere Hülle der expandierenden Explosionswelle ist etwa 20 Lichtjahre groß. Der helle Fleck nahe der Mitte ist ein Neutronenstern. Ein Neutronenstern ist der unglaublich dichte, kollabierte Überrest eines massereichen Sternkerns.

Auf Webbs detailreichem Bild des Supernovaüberrestes Cassiopeia A sind auch Lichtechos von der zerstörerischen Explosion des massereichen Sterns erkennbar.

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Deep Field: Der Herznebel

In dem bildfüllenden Nebelfeld, das organgefarben leuchtet und stark strukturiert ist, befinden sich der Herznebel, der Fischkopfnebel und Melotte 15.

Bildcredit und Bildrechte: William Ostling, Telescope Live

Was erregt den Herznebel? Zunächst einmal sieht der große Emissionsnebel auf der linken Seite, der als IC 1805 katalogisiert ist, ein wenig wie ein menschliches Herz aus. Der Nebel leuchtet hell in rotem Licht, das von seinem wichtigsten Element, dem Wasserstoff, ausgestrahlt wird. Dieses lang belichtete Bild („Deep Field“) wurde aber auch mit Licht überlagert, das von Silizium (gelb) und Sauerstoff (blau) ausgestrahlt wird.

Im Zentrum des Herznebels befinden sich junge Sterne aus dem offenen Sternhaufen Melotte 15. Diese Sterne fressen mit ihrem atomar anregenden, energiereichen Licht und ihren Winden mehrere malerische Staubsäulen weg.

Der Herznebel befindet sich in etwa 7500 Lichtjahren Entfernung in Richtung des Sternbilds Kassiopeia. Unten rechts vom Herznebel befindet sich der begleitende Fischkopfnebel. Dieses breite und tiefe Bild zeigt jedoch deutlich, dass glühendes Gas den Herznebel in alle Richtungen umgibt.

Ein Deep Field ist eine lang belichtete Aufnahme eines Himmelsareals bei dem dunkle und weitentfernte Objekte sichtbar werden.

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Die Geister von Gamma Cas

Rechts oben leuchtet ein blauer Stern mit Zacken, von links oben breitet sich nach unten ein rötlich leuchtender Nebel aus.

Bildcredit und Bildrechte: Guillaume Gruntz, Jean-François Bax

Gamma Cassiopeiae leuchtet im Herbst hoch am nördlichen Abendhimmel. Der helle, gezackte Stern im Teleskopsichtfeld befindet sich im Sternbild Kassiopeia. Gamma Cas teilt sich die spukhafte Szene mit den gespenstischen interstellaren Wolken IC 59 (links oben) und IC 63, die aus Gas und Staub bestehen.

Die Wolken sind etwa 600 Lichtjahre entfernt. Sie sind keine Geister, doch sie verschwinden langsam, weil sie unter dem Einfluss der energiereichen Strahlung des heißen, leuchtstarken Sterns Gamma Cas abgetragen werden. Gamma Cas ist physisch nur 3 bis 4 Lichtjahre vom Nebel entfernt.

IC 63 liegt etwas näher an Gamma Cas. Er strahlt in rotem H-alpha-Licht, das abgestrahlt wird, wenn Wasserstoffatome mit Elektronen rekombinieren, nachdem sie zuvor von der Ultraviolettstrahlung des Sterns ionisiert wurden. IC 59 ist weiter vom Stern entfernt. Er hat einen geringeren Anteil an H-alpha-Emission, aber mehr von dem blauen Farbton, der charakteristisch ist für Staub, der Sternenlicht reflektiert.

Die kosmische Bühne umfasst am Himmel mehr als 1 Grad oder 10 Lichtjahre in der geschätzten Entfernung von Gamma Cas mit Begleitung.

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Sternbildung im Pacman-Nebel NGC 281

Der Emissionsnebel NGC 281 im Bild leuchtet innen blau und ist von einem orange-roten Grat umgeben. Links ragt eine dunkle Wolke in den Nebel hinein. Der Nebel erinnert an Pacman.

Bildcredit und Bildrechte: Craig Stocks

Beim Blick durch die kosmische Wolke, die als NGC 281 katalogisiert ist, entgeht euch vielleicht der offene Sternhaufen IC 1590. Die jungen, massereichen Sterne dieses Haufens sind im Nebel entstanden und liefern die Energie für das allgegenwärtige Leuchten im Nebel.

Die auffälligen Formen im Porträt von NGC 281 sind die Silhouetten von staubigen Säulen und dichten Bok-Globulen, die von intensiven, energiereichen Winden und der Strahlung der heißen Haufensterne erodiert wurden. Wenn sie lange genug überleben, werden die staubigen Strukturen vielleicht zu Orten künftiger Sternbildung.

NGC 281 wird wegen seiner Form spielerisch Pacman-Nebel genannt. Der Nebel ist etwa 10.000 Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Kassiopeia. Dieses scharfe Kompositbild entstand mit Schmalbandfiltern. Es kombiniert Emissionen von Wasserstoff- und Sauerstoffatomen im Nebel, um rote, grüne und blaue Farben zu erzielen. Die Szene umfasst in der geschätzten Entfernung von NGC 281 mehr als 80 Lichtjahre.

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Cassiopeia A wiederverwerten

Vor einem schwarzen Himmel mit wenigen Sternen leuchten die Fasern eines Supernovaüberrestes in Blau, Violett und Hellgelb.

Bildcredit: Röntgen – NASA, CXC, SAO; Optisch – NASA,STScI

Massereiche Sterne in unserer Milchstraße führen ein spektakuläres Leben. Riesige kosmische Wolken kollabieren, zünden darin ihre Kernbrennöfen und erzeugen schwere Elemente. Nach wenigen Millionen Jahren wird das angereicherte Material in den interstellaren Raum zurückgeschleudert, wo von Neuem Sternbildung beginnen kann.

Diese Trümmerwolke dehnt sich aus. Sie ist als Cassiopeia A bekannt und ein Beispiel für die Schlussphase im stellaren Entwicklungszyklus. Das Licht der Explosion, aus der dieser Supernovaüberrest entstand, war vor etwa 350 Jahren erstmals am Himmel des Planeten Erde zu sehen, doch es dauerte ungefähr 11.000 Jahre, bis es zu uns gelangte.

Dieses Falschfarbenbild entstand aus Röntgen- und optischen Bilddaten des Röntgen-Observatoriums Chandra und des Weltraumteleskops Hubble. Es zeigt die immer noch heißen Fasern und Knoten im Überrest. Dieser ist bei der geschätzten Entfernung von Cassiopeia A etwa 30 Lichtjahre groß.

Die energiereichen Röntgenemissionen bestimmter Elemente wurden farblich codiert: Silizium in Rot, Schwefel in Gelb, Kalzium in Grün und Eisen in Violett. Das hilft Forschenden, die Wiederverwertung des Sternenstoffs in unserer Galaxis zu untersuchen. Die äußere, blau abgebildete Druckwelle expandiert immer noch. Der helle Fleck beim Zentrums ist ein Neutronenstern, das ist der unglaublich dichte, kollabierte Überrest des massereichen Sternkerns.

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Der Supernovaüberrest des Medullanebels

In der Mitte des Bildes mit Sternennebeln leuchtet ein runder Nebel aus Fasern, der auf einer Seite blau und links unten rot leuchtet.

Bildcredit und Bildrechte: Kimberly Sibbald

Wie entstand dieser ungewöhnliche Nebel? CTB-1 ist eine Gashülle, die sich ausdehnt. Sie blieb zurück, als vor etwa 10.000 Jahren ein massereicher Stern im Sternbild Kassiopeia explodierte. Wahrscheinlich detonierte der Stern, als die Elemente um seinen Kern, die durch Kernfusion einen stabilisierenden Druck nach außen erzeugen konnten, zur Neige gingen.

Die Form des Supernovaüberrestes, der dabei entstand, erinnert an ein Gehirn. Daher wird er landläufig als Medullanebel bezeichnet. Durch die Hitze, die bei seiner Kollision mit dem umgebenden interstellaren Gas entstand, leuchtet er noch in sichtbarem Licht. Warum der Nebel auch in Röntgenlicht leuchtet, ist jedoch ein Rätsel.

Eine Hypothese besagt, dass bei der Explosion auch ein energiereicher Pulsar entstand, der den Nebel mit einem schnellen, nach außen gerichteten Wind mit Energie versorgt. Bei der Überprüfung dieser Vermutung entdeckte man kürzlich in Radiowellenlängen einen Pulsar, der anscheinend bei der Supernovaexplosion mit mehr als 1000 Kilometern pro Sekunde ausgestoßen wurde.

Dieses Bild wurde in Seven Persons im kanadischen Alberta mit einem Teleskop aufgenommen. Obwohl der Medullanebel so groß erscheint wie der Vollmond, ist er so blass, dass für das Foto viele Stunden Belichtungszeit nötig waren.

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W5: Der Seelennebel

Der Herzebel ist hier eine wolkige Struktur aus blau-weißen Nebeln, die von einem orangefarbenen Wall umgeben sind.

Bildcredit und Bildrechte: José Jiménez (Astromet)

In der Seele der Königin von Aithiopia entstehen Sterne. Genauer gesagt befindet sich im Sternbild Kassiopeia eine große Sternbildungsregion, die Seelennebel genannt wird. In der griechischen Mythologie ist Kassiopeia die stolze Frau eines Königs, der vor langer Zeit Ländereien am oberen Nil regierte.

Der Seelennebel ist auch als Westerhout 5 (W5) bekannt. Er enthält mehrere offene Sternhaufen sowie Wälle und Säulen, die von kosmischem Staub verdunkelt werden, und zuletzt auch riesige, hohle Blasen, die von den Winden junger massereicher Sterne gebildet werden. Der zirka 100 Lichtjahre große Seelennebel ist etwa 6500 Lichtjahre entfernt. Meist wird er neben seinem Himmelsnachbarn, dem Herznebel (IC 1805), abgebildet.

Dieses Bild wurde aus Aufnahmen erstellt, die in verschiedenen Farben aufgenommen wurden: dem von Wasserstoff abgestrahlten Rot, dem Gelb von Schwefel und dem Blau von Sauerstoff.

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Herz- und Seelennebel

Zwei rote Emissionsnebel liegen vor einem dunklen aber farbenreichen Sternenfeld. Der Seelennebel befindet sich links unten, der Herznebel ist rechts oben.

Bildcredit und Bildrechte: Juan Lozano de Haro

Liegen Herz und Seele unserer Galaxis in der Kassiopeia? Wahrscheinlich nicht, aber genau da befinden sich zwei helle Emissionsnebel, die landläufig als Herz und Seele genannt werden.

Der Herznebel wird offiziell als IC 1805 bezeichnet und befindet sich im Bild rechts oben. Seine Form erinnert an das klassische Herzsymbol und passt vielleicht zum Valentinstag. Der Seelennebel links unten ist als IC 1871 katalogisiert. Beide Nebel leuchten im roten Licht von angeregtem Wasserstoff, einer der drei Farben, die für dieser Montage verwendet wurden.

Licht braucht etwa 6000 Jahre, um von diesen Nebeln zu uns zu gelangen. Zusammen sind sie ungefähr 300 Lichtjahre breit. Studien von Sternen und Sternhaufen wie im Herz- und Seelennebel beschäftigen sich damit, wie massereiche Sterne entstehen und wie sie ihre Umgebung beeinflussen.

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