Schlagwort: Neutronenstern

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Fermis Wissenschaftsfinalisten

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Illustrationscredit: NASA, DOE, International Fermi LAT Collaboration, Jay Friedlander (Goddard Spaceflight Center)

Beschreibung: Mit der Fermi-Wissenschaftsstichwahl feiern wir 10 Jahre Forschung im Hochenergieuniversum mit dem Gammastrahlen-Weltraumteleskop Fermi. Diese beiden Finalisten haben alle früheren Abstimmungsrunden im Wettbewerb gewonnen und treten als letzte gegeneinander an.

Die beiden digitalen Illustrationen aus einer Liste mit Fermis 16 interessantesten Entdeckungen sind die Spitzenkandidaten des Wettbewerbs, sie setzten sich im Semifinale gegen den 12. Kandidaten „Neue Hinweise auf Dunkle Materie“ und den 14. „Sternbeben in einem Magnetarsturm“ durch. Links sind neu entdeckte, unvorhergesagte Gammastrahlenblasen über und unter der Ebene unserer Milchstraße mit einem Durchmesser von 25.000 Lichtjahren abgebildet. Rechts kollidieren gewaltsam verschmelzende Neutronensterne des ersten Gravitationswellenereignisses, das je durch Gammastrahlen entdeckt wurde.

Wählen Sie eins der Bilder und geben Sie hier Ihre Stimme ab, um das beliebteste wissenschaftliche Ergebnis aus Fermis erster Dekade zu wählen.

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Sharpless 249 und der Quallennebel

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Bildcredit und Bildrechte: Albert Barr

Beschreibung: Dieses hübsche Teleskopbild zeigt den Quallennebel, der normalerweise blass und schwer fassbar ist. Die zentrierte Szene ist rechts und links an den beiden hellen Sternen Mu und Eta Geminorum am Fuß der himmlischen Zwillinge verankert.

Der Quallennebel ist der hellere gewölbte Emissionsbogen mit baumelnden Tentakeln. Die kosmische Qualle ist Teil des blasenförmigen Supernovaüberrestes IC 443 – der expandierenden Trümmerwolke eines explodierten massereichen Sterns. Das Licht der Explosion erreichte erstmals vor mehr als 30.000 Jahren den Planeten Erde. Wie sein Cousin in astrophysikalischen Gewässern, der Krebsnebel-Supernovaüberrest, enthält der Quallennebel einen Neutronenstern – den Rest eines kollabierten Sternkerns. Ein Emissionsnebel, der als Sharpless 249 katalogisiert ist, füllt links oben das Feld. Der Quallennebel ist ungefähr 5000 Lichtjahre entfernt. In dieser Entfernung wäre das Bild etwa 300 Lichtjahre groß.

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Die Krabbe aus dem All

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Bildcredit: NASA – Röntgen: CXC, Optisch: STSCI, Infrarot: JPL-Caltech

Beschreibung: Der Krebsnebel ist als M1 katalogisiert, er ist das erste Objekt auf Charles Messiers berühmter Liste von Dingen, die keine Kometen sind. Die Krabbe nun als Supernovaüberrest bekannt, wobei die Trümmer der Todesexplosion eines massereichen Sterns auseinanderfliegen. Dieses faszinierende Falschfarbenbild kombiniert Daten der Weltraumobservatorien Chandra, Hubble und Spitzer, um die Trümmerwolke in Röntgen (blau-weiß), sichtbarem Licht (violett) und Infrarot (rosarot) zu erforschen.

Der Krebsnebel ist eines der exotischsten Objekte, das zeitgenössische Astronomen kennen – ein Neutronenstern, der 30-mal pro Sekunde rotiert. Es ist der helle Punkt nahe der Bildmitte. Dieser kollabierte Überrest des Sternkerns liefert wie ein kosmischer Dynamo die Energie für die Strahlung der Krabbe, die im gesamten elektromagnetischen Spektrum leuchtet. Der Krebsnebel ist ungefähr 12 Lichtjahre groß und steht 6500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Stier.

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Sharpless 249 und der Quallennebel

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Bildcredit und Bildrechte: Eric Coles

Beschreibung: Der normalerweise blasse, schwer fassbare Quallennebel wurde auf diesem faszinierenden Teleskopmosaik festgehalten. Die Szene wird unten vom Stern Eta Geminorum am Fuß der himmlischen Zwillinge verankert, der Quallennebel ist der hellere gewölbte Emissionsnebel mit Tentakeln, die unter der Mitte nach links baumeln.

Die kosmische Qualle ist Teil des blasenförmigen Supernovaüberrestes IC 443, die expandierende Trümmerwolke eines explodierten massereichen Sterns. Das Licht der Explosion erreichte den Planeten Erde erstmals vor 30.000 Jahren. Wie sein Cousin in astrophysikalischen Gewässern – der Krebsnebelsupernovaüberrest – enthält auch der Quallennebel bekanntlich einen Neutronenstern, das ist der Überrest eines kollabierten Sternkerns. Ein Emissionsnebel, der als Sharpless 249 katalogisiert ist, füllt das Feld rechts oben.

Der Quallennebel ist ungefähr 5000 Lichtjahre entfernt. In dieser Distanz wäre dieses Schmalband-Kompositbild, das in Farben der Hubblepalette präsentiert wird, etwa 300 Lichtjahre breit.

Ö1-Nachtquartier: „Das Jahr in den Sternen“ mit Maria Pflug-Hofmayr
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Supernovarest Simeis 147, der Spaghettinebel

In einem dicht besiedelten Sternenfeld mit wenigen hellen Sternen leuchtet ein verworrenes Knäuel aus roten Strähnen, die von dunkleren roten Nebeln umgeben ist.

Bildcredit und Bildrechte: Giuseppe Donatiello (Italien) und Tim Stone (USA)

Beschreibung: Man verliert leicht den Faden, wenn man den komplexen Strähnen des Spaghettinebels folgt. Die leuchtenden Fasern des Supernovaüberrestes, der als Simeis 147 und Sh2-240 katalogisiert ist, bedecken am Himmel fast drei Grad, das entspricht der Breite von 6 Vollmonden. Die Sternenschuttwolke ist etwa 3000 Lichtjahre entfernt, in dieser Distanz entspricht das einer Breite von ungefähr 150 Lichtjahren.

Dieses scharfe Komposit entstand aus Bilddaten, die mit Schmalbandfiltern fotografiert wurden, um die Emission der Wasserstoffatome zu betonen, die das komprimierte leuchtende Gas säumen. Der Supernovaüberrest ist zirka 40.000 Jahre alt, das bedeutet, dass das Licht der massereichen Sternexplosion erstmals vor 40.000 Jahren die Erde erreichte. Doch der expandierende Überrest ist nicht das einzige Nachleuchten. Die kosmische Katastrophe hinterließ auch einen rotierenden Neutronenstern oder Pulsar, er ist alles, was vom ursprünglichen Stern übrig blieb.

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Der flüchtige Quallennebel

Hinter dünn verteilten Sternen leuchtet links neben dem hellen Stern Eta Geminorum im Sternbild Zwillinge ein quallenförmiger Nebel.

Bildcredit und Bildrechte: Dieter Willasch (Astro-Cabinet)

Der Quallennebel auf dieser Teleskopansicht ist normalerweise blass und flüchtig. Er dümpelt in der Nähe des hellen Sterns Eta Geminorum am Fuß eines himmlischen Zwillings. Die Tentakel des Quallennebels baumeln neben dem hellen, gebogenen Rand des Emissionsnebels.

Eigentlich gehört die kosmische Qualle zum Supernovaüberrest IC 443. Das ist die Trümmerwolke eines explodierten massereichen Sterns, die sich ausdehnt. Das Licht der Explosion erreichte den Planeten Erde vor mehr als 30.000 Jahren. Sein Vetter in astrophysikalischen Gewässern ist der Krebsnebel. Er ist ebenfalls ein Supernova-Überrest. Wie dieser enthält IC 443 einen Neutronenstern, das ist der Überrest des kollabierten Sternkerns.

Der Quallennebel ist etwa 5000 Lichtjahre entfernt. In dieser Distanz wäre das Bild etwa 100 Lichtjahre breit.

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Simeis 147: Supernovaüberrest

Das Bild zeigt den rot leuchtenden Supernovaüberrest Simeis 147, der wegen seiner Form, die scheinbar aus verschlungenen Fasern besteht, auch Spaghettinebel genannt wird.

Bildcredit und Bildrechte: Rogelio Bernal Andreo (Deep Sky Colors)

Man verliert leicht die Orientierung, wenn man den verschlungenen Fasern folgt. Das detailreiche Mosaikbild zeigt den blassen Supernovaüberrest Simeis 147 (S147). Er ist auch als Sh2-240 katalogisiert und bedeckt am Himmel fast 3 Grad, das ist so breit wie 6 Vollmonde.

Die stellare Trümmerwolke ist etwa 3000 Lichtjahre entfernt. In dieser Distanz ist sie etwa 150 Lichtjahre breit. Der helle Stern Elnath oder auch Beta Tauri verankert das Bild rechts. Er liegt an der Grenze zwischen den Sternbildern Stier (Taurus) und Fuhrmann (Auriga). Am Himmel der Erde befindet er sich fast exakt gegenüber dem galaktischen Zentrum.

Dieses scharfe Kompositbild entstand aus Bilddaten, die mit einem Schmalbandfilter fotografiert wurden. So können die Emissionen von Wasserstoffatomen gezeigt werden, die das erschütterte leuchtende Gas markieren.

Das Licht der massereichen Sternexplosion erreichte die Erde vor etwa 40.000 Jahren. Doch der sich ausdehnende Überrest ist nicht die einzige Hinterlassenschaft. Die kosmische Katastrophe ließ auch einen rotierenden Neutronenstern oder Pulsar zurück. Er ist alles, was vom Kern des ursprünglichen Sterns übrig bleibt.

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Fermi-Epizyklen: Der Pfad des Vela-Pulsars

Ein Kreus auf dunklem Hintergrund ist von vielen hellen Linien überzogen, die einander überlagern. Dabei entsteht eine rosettenartige Form.

Bildcredit: NASA, DOE, Internationale Fermi LAT-Zusammenarbeit

Das Gammastrahlen-Weltraumteleskop Fermi erforscht den Kosmos in extremen Energiebereichen. Es umrundet alle 95 Minuten den Planeten Erde. Dabei schwankt es absichtlich auf wechselnden Umlaufbahnen nach Norden und Süden, um mit seinem Large Area Telescope (LAT) den Himmel zu vermessen. Die Raumsonde rotiert auch. Das sorgt dafür, dass die Solarpaneele, welche die Energie liefern, auf die Sonne gerichtet bleiben. Die Achse ihrer Bahn präzediert wie ein Kreisel. Die Rotationsachse vollendet alle 54 Tage einen Umlauf.

Diese vielen Bewegungszyklen führen dazu, dass die Pfade von Gammastrahlenquellen aus Sicht der Raumsonde komplexe Muster zeichnen. Diese Darstellung veranschaulicht das, sie zeigt den hypothetischen Pfad des Vela-Pulsars. Die Darstellung ist auf das Bildfeld des LAT-Instruments zentriert, sie zeigt ein 180 Grad breites Bildfeld und folgte der Position des Vela-Pulsars von August 2008 bis August 2010. Die helle Konzentration an Linien um die Mitte zeigt, dass sich der Vela-Pulsar meistens in der sensitiven Region des LAT-Detektors befand.

Der Vela-Pulsar entstand bei der finalen Explosion eines massereichen Sterns in der Milchstraße. Er ist ein Neutronenstern, der 11 Mal pro Sekunde rotiert. Im Spektrum der Gammastrahlen ist er die hellste und beständige Quelle am Himmel.

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