Schlagwort: Roter Riese

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Der Kugelsternhaufen NGC 6752

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Damian Peach

Etwa 13.000 Lichtjahre entfernt im südlichen Sternbild Pfau zieht der Kugelsternhaufen NGC 6752 durch den Halo unserer Milchstraße. NGC 6752 ist älter als 10 Milliarden Jahre. Nach Omega Centauri und 47 Tucanae ist er der dritthellste Kugelsternhaufen am Nachthimmel des Planeten Erde. Er enthält mehr als 100.000 Sterne in einer Kugel mit einem Durchmesser von etwa 100 Lichtjahren.

Teleskopforschungen an NGC 6752 zeigten, dass ein beachtlicher Anteil an Sternen nahe dem Zentrum des Haufens Mehrfachsternsysteme sind. Es gibt dort auch Blaue Nachzüglersterne. Diese Sterne sind scheinbar zu jung und zu massereich, um in einem Kugelsternhaufen zu existieren, von dessen Sternen man erwartet, dass sie mindestens doppelt so alt sind wie die Sonne. Die Blauen Nachzügler entstehen vermutlich durch Sternverschmelzungen und Kollisionen in der dichten Sternumgebung im Kern des Haufens.

Dieses scharfe Farbkompositbild zeigt auch urzeitliche rote Riesensterne des Haufens in gelblichen Farbtönen.

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Sterngrößenvergleiche

Videocredit und -rechte: morn1415 (YouTube)

Wie groß ist unsere Sonne im Vergleich zu anderen Sternen? Dieses dramatische beliebte Video ist auf YouTube zu sehen. Darin werden die relativen Größen von Planeten und Sternen dargestellt, vom kleinsten bis zum größten.

Das Video beginnt beim Erdmond. Dann geht es weiter zu immer größeren Planeten im Sonnensystem. Danach ist die Sonne im Vergleich zu vielen helleren Sterne in der näheren Umgebung in unserer Galaxis zu sehen. Am Ende rotieren einige der größten bekannten Sterne ins Sichtfeld. Die wahren Größen der meisten Sterne jenseits von Sonne und Beteigeuze werden nicht direkt gemessen. Stattdessen bestimmt man ihre relative Leuchtkraft, Temperatur und Entfernung. Daraus wird ihre Größe berechnet.

Das Video ist ein ziemlich gutes Lehrstück. Dennoch laden wir alle APOD-Lesenden ein, es zu verbessern. Vielleicht werden weitere Versionen durch Markieren leichter Ungenauigkeiten im Video noch genauer.

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Hyaden für die Ferien

Die Hyaden sind ein kompakter, großer Sternhaufen in der Bildmitte. Links leuchten zwei rote, hellere Sterne, rechts daneben sind viele Sterne V-förmig verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Jerry Lodriguss (Catching the Light)

Sie sind seit der Antike bekannt und waren laut Homer auf dem Schild des Achilles abgebildet: die Sterne im Sternhaufen Hyaden am Kopf des Sternbildes Stier (Taurus). Ihre V-Form ist bei Aldebaran verankert, dem Auge des Stiers, dem bei Weitem hellsten Stern des Sternbildes. Der gelbliche Rote Riese Aldebaran gehört jedoch nicht zu den Hyaden.

Die moderne Astronomie schätzt die Entfernung des Sternhaufens Hyaden auf 151 Lichtjahre. Damit ist er der nächstliegende offene Sternhaufen. Aldebaran ist weniger als halb so weit entfernt, liegt aber in derselben Sichtlinie. Dieses stellare Ferienporträt zeigt Aldebaran etwas unter der Mitte zusammen mit den farbigen Hyadensternen. Links daneben befindet sich NGC 1647, ein weiterer offener Sternhaufen im Stier, der mindestens 2000 Lichtjahre oder mehr dahinter liegt.

Schiebt den Mauspfeil über das Bild, dann erkennt ihr die Sterne. Die zentralen Hyadensterne sind über etwa 15 Lichtjahre verteilt. Der Sternhaufen der Hyaden entstand vor etwa 800 Millionen Jahren und hat vielleicht eine gemeinsame Herkunft mit M44 (Praesepe), einem mit bloßem Auge sichtbaren Sternhaufen im Krebs. Die Vermutung liegt nahe wegen des auffallend ähnlichen Alters und der Bewegung von M44 im Weltraum.

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Spiralnebel umgeben den Stern R Sculptoris

Um einen hellen Stern verläuft eine brüchige, leicht unregelmäßige Spirale in roten Farbtönen. Außen herum verläuft ein relativ heller Kranz.

Visualisationscredit: ALMA-Observatorium (ESO/NAOJ/NRAO)

Was passiert rund um diesen Stern? Bei R Sculptoris in der Milchstraße wurde eine ungewöhnliche Spiralstruktur entdeckt. R Sculptoris ist ein roter Riesenstern. Er ist etwa 1500 Lichtjahre von uns entfernt und steht im Sternbild Bildhauer (Sculptor). Der Stern wurde mit dem neuen Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ALMA beobachtet.

ALMA ist die derzeit leistungsstärkste Teleskopanordnung, die in Millimeter- und Submillimeter-Wellenlängen beobachtet. Diese Spektralbereiche liegen außerhalb von rotem Licht zwischen Mikrowellen und Radiowellen. Aus Daten der Beobachtungen mit ALMA entstand eine 3-D-Visualisierung von dem Gas und dem Staub um den Stern. Ein digitaler Schnitt durch diese Daten zeigte die unerwartete Spiralstruktur.

Das Spiralmuster ist an sich ungewöhnlich. Doch beim Stern LL Pegasi wurde kürzlich ein ähnliches Muster in sichtbarem Licht entdeckt. Nach Analyse der Daten entstand die Hypothese, dass der Rote Riese R Sculptoris vielleicht Gas zu einem unsichtbaren Begleitstern in einem Doppelsternsystem ausstößt.

Die Dynamik dieses Systems ist möglicherweise sehr aufschlussreich. Zum Beispiel könnte sie Hinweise liefern, wie sich Riesensterne am Ende ihrer Existenz entwickeln und dabei einige Elemente, aus denen sie bestehen, ins interstellare Medium abgeben. Daraus können neue Sterne entstehen.

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Antares und Wolken

Links oben leuchtet der helle Stern Antares, umgeben von einer gelben Gaswolke. Rechts strahlt ein bläulicher Stern, der von einer magentafarbenen Hülle umgeben ist, und mittig unter den beiden befindet sich der Kugelsternhaufen M4.

Bildcredit und Bildrechte: Ivan Eder

Antares ist ein riesiger Stern. Er gehört zu einer Klasse von Sternen, die als rote Überriesen bezeichnet werden. Seine Größe beträgt etwa das 850-fachen des Durchmessers unserer Sonne, und er ist 15-mal massereicher und 10.000-mal heller.

Antares ist der hellste Stern im Sternbild Skorpion, ja sogar einer der hellsten Sterne am ganzen Nachthimmel. Er ist etwa 550 Lichtjahre von uns entfernt. Antares leuchtet links im Bild, umgeben von einem gelblichen Nebel aus Gas, den er selbst abgestoßen hat. Die Strahlung seines blauen Begleitsterns trägt zum Leuchten des Nebelgases bei. Weit hinter Antares ist der Kugelsternhaufen M4. Der helle Stern rechts ist Al Niyat.

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Nahaufnahme von Messier 9

Der Kugelsternhaufen M9 füllt das Bild. Er enthält sehr viele Sterne, die im Bild teils gelblich, teils bläulich leuchten. Die Sterne sind bis ins Zentrum hinein gut erkennbar.

Bildcredit: ESA/Hubble, NASA

Charles Messier, ein angesehener Astronom des 18. Jahrhunderts, beschrieb diesen 9. Eintrag in seinem berühmten astronomischen Katalog als „Nebel, ohne Stern, im rechten Bein des Ophiuchus …“. Doch Messier 9 (M9) besitzt Sterne. Heute ist M9 als Kugelsternhaufen bekannt. Er enthält mehr als 300.000 Sternen in einem Bereich von etwa 90 Lichtjahren. M9 ist etwa 25.000 Lichtjahre entfernt und befindet dich nahe der zentralen Wölbung unserer Milchstraße.

Diese Nahaufnahme des Weltraumteleskops Hubble zeigt etwa 25 Lichtjahre vom Zentrum des Haufens in hoher Auflösung. Die Sterne im Haufen sind mindestens doppelt so alt wie die Sonne. Sie besitzen nur einen geringen Anteil an schweren Elementen. Die Farben zeigen ihre Temperatur. Rötliche Sterne sind kühler, bläulichere Sterne heißer. Viele der kühlen roten Riesensterne im Haufen haben auf diesem scharfen Hubblebild einen gelblichen Farbton.

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Millionen Sterne in Omega Centauri

Der Kugelsternhaufen Omega Centauri füllt das ganze Bildfeld. Er enthält sehr viele orangefarbene Sterne.

Bildcredit und Bildrechte: Gordon Mandell

Beschreibung: Dieses scharfe Teleskopbild zeigt den Kugelsternhaufen Omega Centauri (NGC 5139). Er ist an die 15.000 Lichtjahre entfernt. Der Haufen hat einen Durchmesser von etwa 150 Lichtjahren und ist viel älter als die Sonne. Er enthält ungefähr 10 Millionen Sterne.

Omega Cen ist der größte von etwa 200 bekannten Kugelsternhaufen, die im Halo unserer Milchstraße wandern. Die meisten Sternhaufen bestehen aus Sternen, die etwa gleich alt sind und dieselbe Zusammensetzung besitzen. Doch der rätselhafte Omega Cen enthält unterschiedliche Sternpopulationen. Das Alter der Sterne und ihre chemische Zusammensetzung sind sehr unterschiedlich. Omega Cen ist vielleicht sogar der übrig gebliebene Kern einer kleinen Galaxie, die mit der Milchstraße verschmolzen ist.

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Echos aus den Tiefen eines Roten Riesen

Ds Bild zeigt eine aufgeschnittene rote Kugel, deren Inneres schalenförmig geschichtet ist. In den Schichten breiten sich Wellen aus.

Illustrationscredit und Bildrechte: Pieter Degroote (Universität Leuven); Credit: Paul Beck, Joris De Ridder, Conny Aerts (Universität Leuven) et al., ERC, PROSPERITY

Beschreibung: Eine Reise zur Mitte eines Roten Riesensterns liegt eindeutig im Bereich der Science-Fiction. Doch die Wissenschaft der Asteroseismologie kann die Bedingungen dort erforschen. Die Technik besteht darin, die kleinen Änderungen der Sternhelligkeit, die von der Raumsonde Kepler gemessen werden, zeitlich zu bestimmen. Die Raumsonde Kepler ist auf der Suche nach Exoplaneten.

Regelmäßige Schwankungen lassen auf Sternschwingungen schließen, ähnlich wie Schallwellen, die das Gas komprimieren und dekomprimieren. Dadurch entstehen die Helligkeitsschwankungen.

Kürzlich entdeckte man bei roten Riesensternen, dass die Perioden von einigen der gemessenen Schwingungen den Sternkern durchdringen müssten. In dieser extremen Umgebung werden sie sogar intensiver und können zur Oberfläche zurückkehren. Diese Echos vom Kern eines Roten Riesen sind auf dieser Abbildung aus einer Computeranimation dargestellt.

Die Perioden, die für die Schwingungen gemessen wurden, können sogar Rückschlüsse zulassen, wie und wo die Energieproduktion im Roten Riesen stattfindet und ob sie von Wasserstoff- oder Heliumfusion stammt.

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