Spitzers Orion

Der Orionnebel M42 ist hier auf ungewohnte Weise abgebildet. Der Nebel leuchtet innen rot und ist von grünlichen Hüllen umgeben. Das Zentrum mit dem Trapez strahlt weiß.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, T. Megeath (Univ. Toledo, Ohio)

Nur wenige kosmische Aussichten beflügeln die Fantasie so wie der Orionnebel. Er ist ein gewaltiges Sternbildungsgebiet und ist etwa 1500 Lichtjahre von uns entfernt. Diese tolle Falschfarbenansicht zeigt ungefähr 40 Lichtjahre von dieser Region. Sie entstand aus Infrarotdaten des Weltraumteleskops Spitzer.

Wie auf Bildern in sichtbaren Wellenlängen liegt der hellste Teil des Nebels bei den jungen, massereichen heißen Sternen, die als Orions Trapez bekannt sind. Doch das Infrarotbild zeigt auch die vielen Protosterne im Nebel, die noch entstehen. Sie sind in roten Farbtönen dargestellt. Im dunklen, staubhaltigen Filament links neben dem hellen Haufen sind rote Flecken zu sehen. Einer davon ist der Protostern HOPS 68. In seiner protostellaren Hülle wurden kürzlich Kristalle des Silikatminerals Olivin entdeckt.

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Infrarotporträt der Großen Magellanschen Wolke

Das Infrarotbild zeigt die Große Magellansche Wolke in Falschfarben. Das Bild betont Staubwolken, die in sichtbarem Licht undurchdringlich sind.

Bildcredit: ESA / NASA / JPL-Caltech / STScI

Kosmische Staubwolken kräuseln dieses Infrarotporträt der Begleitgalaxie unserer Milchstraße, der Großen Magellanschen Wolke. Das Kompositbild des Weltraumteleskops Herschel und des Weltraumteleskops Spitzer zeigt, dass die benachbarte Zwerggalaxie voller Staubwolken ist, ähnlich wie der Staub in der Ebene der Milchstraße.

Die Staubtemperaturen zeigen Anzeichen von Sternbildungsaktivität. Die Daten von Spitzer in blauen Farbtönen zeigen warmen Staub, der von jungen Sternen aufgeheizt wird. Herschels Instrumente steuerten die in Rot und Grün gezeigten Bilddaten bei. Sie bilden Staubemissionen von kühleren, dazwischenliegenden Regionen ab. Dort beginnt die Sternbildung gerade, oder sie hat bereits aufgehört.

Die Erscheinung der Großen Magellanschen Wolke in Infrarot wird von Staubemissionen bestimmt. Sie unterscheidet sich von Bildern in sichtbarem Licht. Doch der bekannte Tarantelnebel in der Galaxie sticht immer noch hervor. Er ist die hellste Region links neben der Bildmitte und leicht erkennbar.

Die große Wolke Magellans ist etwa 160.000 Lichtjahre entfernt. Sie hat einen Durchmesser von ungefähr 30.000 Lichtjahren.

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M16: Säulen der Schöpfung

Das Hubble-Bild wurde berühmt als die Säulen der Schöpfung oder Sternbildung. Drei unterschiedlich lange Staubsäulen zeichnen sich dunkel vor türkisblauen leuchtenden Nebeln ab.

Bildcredit: J. Hester, P. Scowen (ASU), HST, NASA

Es ist eines der berühmtesten Bilder der 1990er-Jahre. Dieses Bild entstand 1995 mit dem Weltraumteleskop Hubble. Es zeigt erodierende gasförmige Globulen (EGGs). Diese EGGs schälen sich aus Säulen, die heraus. Die gewaltigen Säulen sind Lichtjahre lang und so dicht, dass ihr Gas im Inneren durch Gravitation kollabiert und Sterne bildet. Am Ende jeder Säule verdampft die intensive Strahlung heller junger Sterne das Material mit niedriger Dichte. So werden Orte der Sternbildung mit dichten EGGs freigelegt.

Der offene Sternhaufen M16 im Adlernebel ist etwa 7000 Lichtjahre entfernt.

Die Säulen der Sternbildung wurden 2007 erneut abgebildet, diesmal vom Weltraumteleskop Spitzer im Infrarotlicht. Diese Aufnahmen lassen vermuten, dass die Säulen inzwischen vielleicht von einer lokalen Supernova zerstört wurden. Das Licht dieses Ereignisses hat die Erde jedoch noch nicht erreicht.

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Das Feuerrad M101 im 21. Jahrhundert

Die Spiralgalaxie im Bild wirkt zerfleddert. Ihre Spiralarme sind stark ausgeprägt und wirken zum Rand hin hinausgeschleudert. Sie besitzen viele rötliche Sternbildungsregionen und bläuliche Sternhaufen.

Bildcredit: NASA, ESA, CXC, JPL, Caltech STScI

Einer der letzten Einträge in Charles Messiers berühmtem Katalog ist die große, schöne Spiralgalaxie M101. Doch sie ist sicherlich nicht die unscheinbarste. Ihr Durchmesser beträgt etwa 170.000 Lichtjahre. Damit ist diese Galaxie gewaltig. Sie ist fast doppelt so groß wie unsere Milchstraße.

M101 war einer der ersten Spiralnebel, die Lord Rosse 19. Jahrhundert mit seinem riesigen Teleskop, dem Leviathan von Parsontown, beobachtete. Dieses Bild zeigt eines der größten Inseluniversen in mehreren Wellenlängen. Das Komposit ist ein starker Kontrast zu den Zeichnungen. Es entstand aus Bildern, die im 21. Jahrhundert mit Weltraumteleskopen aufgenommen wurden.

Die Bilddaten von Röntgenstrahlen bis Infrarotwellenlängen (von hohen zu niedrigen Energien) wurden farblich codiert. Sie stammen vom Röntgenobservatorium Chandra (violett), dem Galaxy Evolution Explorer (blau), dem Weltraumteleskop Hubble (gelb) und dem Weltraumteleskop Spitzer (rot).

Röntgen-Daten zeigen Gas, das mehrere Millionen Grad heiß ist. Man findet es bei explodierten Sternen sowie bei Neutronensternen und Doppelsternsystemen mit Schwarzen Löchern in M101. Bilddaten, die geringere Energien abbilden, zeigen Sterne und Staub in den prachtvollen Spiralarmen von M101.

M101 ist auch als Feuerradgalaxie bekannt. Sie liegt im nördlichen Sternbild Ursa Major und ist etwa 25 Millionen Lichtjahre entfernt.

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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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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. CygnusX 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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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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