PDS 70: Scheibe, Planeten und Monde

Innerhalb der Staubscheibe um den Stern PDS 70 befindet sich der Planet PDS 70c mit einer Staubscheibe, in der vermutlich Monde entstehen.

Bildcredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); M. Benisty et al.

Beschreibung: Es ist nicht die große Scheibe, welche die Aufmerksamkeit auf sich zieht, obwohl die große Planeten bildende Scheibe um den Stern PDS 70 klar abgebildet und für sich genommen sehr interessant ist.

Es ist auch nicht der Planet rechts innerhalb der großen Scheibe, über den am meisten gesprochen wird, obwohl der Planet PDS 70c neu entstanden ist und interessanterweise eine ähnliche Größe und Masse besitzt wie Jupiter.

Es ist vielmehr der verschwommene Fleck um den Planeten PDS 70c, der die Aufregung hervorruft. Dieser verschwommene Fleck ist vermutlich ebenfalls eine staubhaltige Scheibe, aus der nun Monde entstehen. So etwas wurde noch nie zuvor beobachtet.

Das Bild wurde mit dem Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in der hoch gelegenen Atacamawüste im Norden Chiles fotografiert, das aus 66 Radioteleskopen besteht. Aus den ALMA-Daten schließen die Astronominnen und Astronomen, dass der Radius der exoplanetaren Scheibe, aus der Monde entstehen, ähnlich groß ist wie der unserer Erdbahn, und dass eines Tages ungefähr drei erdmondgroße Monde entstehen könnten, die sich nicht wesentlich von den vier unseres Jupiters unterscheiden.

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Ein schöner Trifid

Der Trifidnebel M20 liegt im Sternbild Schütze in der Ebene der Milchstraße.

Bildcredit und Bildrechte: Mike Selby

Beschreibung: Der schöne Trifidnebel ist eine Studie kosmischer Kontraste. Er ist auch als M20 bekannt und liegt etwa 5000 Lichtjahre entfernt im nebelreichen Sternbild Schütze.

Trifid ist eine Sternbildungsregion in der Ebene unserer Galaxis. Er veranschaulicht drei verschiedene Arten astronomischer Nebel: Rote Emissionsnebel, die vom Licht der Wasserstoffatome geprägt sind, blaue Reflexionsnebel, die von Staub erzeugt werden, der das Sternenlicht reflektiert, und Dunkelnebel, in denen dichte Staubwolken als Silhouetten erscheinen.

Undurchsichtige Staubbahnen teilen die rote Emissionsregion grob in drei Teile und verleihen Trifid seinen landläufigen Namen. Die berühmten Nahaufnahmen des Weltraumteleskops Hubble zeigen die Säulen und Strahlen neu entstehender Sternen links unter dem Zentrum des Emissionsnebels.

Der Trifidnebel ist etwa 40 Lichtjahre groß. Er ist gerade nicht hell genug, um ihn mit bloßem Auge zu sehen, am Himmel des Planeten Erde bedeckt er fast die Winkelbreite eines Vollmondes.

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Sterne und Staub über Corona Australis

In Corona Australis, der Südlichen Krone, befinden sich die Reflexionsnebel NGC 6726, 6727, 6729 und IC 4812 sowie der Kugelsternhaufen NGC 6723.

Bildcredit und Bildrechte: Vikas Chander

Beschreibung: Auf diesem Teleskopsichtfeld nahe der nördlichen Grenze von Corona Australis, der Südlichen Krone, kreuzen kosmische Staubwolken ein reiches Sternfeld. Die Staubwolken sind weniger als 500 Lichtjahre entfernt und blockieren effektiv Licht von weiter entfernten Sternen der Milchstraße im Hintergrund.

Von oben nach unten umfasst das Bild etwa 2 Grad, das sind in der geschätzten Entfernung der Wolke mehr als 15 Lichtjahre. Rechts oben seht ihr eine Gruppe hübscher Reflexionsnebel, die als NGC 6726, 6727, 6729 und IC 4812 katalogisiert sind. Die charakteristische blaue Farbe entsteht, wenn Licht von heißen Sternen an kosmischem Staub reflektiert wird.

Der Staub verdeckt auch die Sicht auf Sterne in der Region, die gerade erst entstehen. Der kleine NGC 6729 über den bläulichen Reflexionsnebeln umgibt den jungen veränderlichen Stern R Coronae Australis. Rechts daneben leuchten verräterische rötliche Bögen und Schleifen, die als Herbig-Haro-Objekte bezeichnet werden und mit energiereichen neuen Sternen einhergehen.

Links unten im Bild befindet sich der prächtige Kugelsternhaufen NGC 6723. NGC 6723 gehört zwar scheinbar zur Gruppe, doch seine urzeitlichen Sterne sind fast 30.000 Lichtjahre entfernt und liegen somit weit hinter den jungen Sternen der Staubwolken in Corona Australis.

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Der Dunkle Turm im Skorpion

Der dunkle Turm NGC 6231 liegt 5000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Skorpion.

Bildcredit und Bildrechte: DatenMartin Pugh; BearbeitungRocco Sung

Beschreibung: Diese staubige kosmische Wolke, die sich am Hinterteil des arachnologischen Sternbildes Skorpion vor einem überfüllten Sternenfeld abzeichnet, erinnert manche an einen unheimlichen dunklen Turm. Tatsächlich lauern im Inneren des Nebels Klumpen aus Staub und molekularem Gas, die kollabieren und Sterne bilden.

Die Struktur auf diesem prächtigen Teleskopporträt ist fast 40 Lichtjahre groß. Die zusammengefegte Wolke wird als kometare Globule bezeichnet. Geformt wird sie durch die intensive Ultraviolettstrahlung der OB-Assoziation sehr heißer Sterne in NGC 6231 außerhalb des oberen Bildrandes. Ihr energiereiches Ultraviolettlicht liefert auch die Energie für das rötliche Wasserstoffleuchten am Rand der Globule. Heiße, in den Staub eingebettete Sterne sind als bläuliche Reflexionsnebel erkennbar.

Der dunkle Turm NGC 6231 und die mit ihm verbundenen Nebel sind ungefähr 5000 Lichtjahre entfernt.

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M82: Sternentstehungsgalaxie mit Superwind

Die Zigarrengalaxie M82 ist 30.000 Lichtjahre groß, sie liegt 12 Millionen Lichtjahre entfernt an der nördlichen Grenze der Großen Bärin.

Bildcredit und Bildrechte: Team ARO, Alentejo Remote Observatory

Beschreibung: M82 ist eine Sternbildungsgalaxie mit Superwind. Der Ausbruch an Sternbildung in M82 löst nämlich durch anschließende Supernovaexplosionen und die mächtigen Winde massereicher Sterne einen gewaltigen Ausstrom aus.

Auf scharfen Teleskopaufnahmen sind die Hinweise auf den Superwind aus der Zentralregion der Galaxie deutlich erkennbar. Dieses Kompositbild betont die Emissionen der langen Ausströmungs-Filamente aus atomarem Wasserstoff in rötlichen Farben. Ein Teil des Gases im Superwind ist mit schweren Elementen angereichert, die in den massereichen Sternen gebildet wurden. Diese schweren Elemente entweichen schließlich mit dem Wind in den intergalaktischen Raum. Der rasante Ausbruch an Sternbildung in M82 wurde durch eine enge Begegnung mit der nahen großen Galaxie M81 ausgelöst und dauert ungefähr 100 Millionen Jahre an.

M82 ist wegen ihres länglichen Erscheinungsbildes auch als Zigarrengalaxie bekannt. Ihr Durchmesser beträgt 30.000 Lichtjahre, und sie liegt 12 Millionen Lichtjahre entfernt an der nördlichen Grenze der Großen Bärin.

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Simulation: Entstehung der ersten Sterne


Videocredit: Harley Katz (U. Oxford) et al.

Beschreibung: Wie entstanden die ersten Sterne? Um das herauszufinden, wurde die Computersimulation SPHINX für Sternbildung im sehr frühen Universum erstellt. Einige der Ergebnisse sind in diesem Video dargestellt. Die Zeit seit dem Urknall wird links oben in Millionen Jahre angezeigt.

Sogar 100 Millionen Jahre nach dem Urknall war die Materie im Kosmos zu gleichmäßig verteilt, als dass Sterne hätten entstehen können. Außer der Hintergrundstrahlung ist das Universum dunkel.

Bald beginnen leichte Materieklumpen mit viel Wasserstoff zu ersten Sternen zu verschmelzen. In diesem Zeitraffervideo steht violett für Gas, weiß für Licht und Gold für Strahlung, die so energiereich ist, dass sie Wasserstoff ionisiert und in geladene Elektronen und Protonen zerlegt. Die goldfarbenen Regionen zeigen auch die massereichsten Sterne, die als mächtige Supernovae enden. Der eingeschobene Kreis betont eine Zentralregion, aus der eine Galaxie entsteht. Die Simulation läuft, bis das Universum etwa 550 Millionen Jahre alt ist.

Um die Genauigkeit der SPHINX-Simulationen und die zugrunde liegenden Annahmen zu beurteilen, werden die Ergebnisse nicht nur mit aktuellen detailreichen Beobachtungen verglichen, sondern auch mit künftigen direkteren Beobachtungen des frühen Universums verglichen, die mit dem noch in Bau befindlichen NASA-Weltraumteleskop James Webb geplant sind.

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Orionnebel: Der Hubble-Anblick

Dieses Bild des Orionnebels M42 wurde aus Daten des Weltraumteleskops Hubble erstellt.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisarchiv; Bearbeitung: Francisco Javier Pobes Serrano

Beschreibung: Wenige kosmische Ansichten regen die Fantasie sosehr an wie der Orionnebel. Er ist auch als M42 bekannt, sein leuchtendes Gas umgibt heiße junge Sterne am Rand einer gewaltigen interstellaren Molekülwolke, die nur 1500 Lichtjahre entfernt ist.

Der Orionnebel bietet eine der besten Möglichkeiten, um die Entstehung von Sternen zu untersuchen, weil er die nächstliegende große Sternbildungsregion ist, und weil die energiereichen Sterne undurchsichtige Gas- und Staubwolken fortgeblasen haben, die sonst unsere Sicht blockieren würden, was uns einen detaillierten Blick auf eine Vielzahl von Stadien laufender Sternbildungen und Sternentwicklungen bietet.

Dieses Bild des Orionnebels gehört zu den schärfsten, die jemals mit Daten des Weltraumteleskops Hubble erstellt wurden. Der ganze Orionnebel ist etwa 40 Lichtjahre groß und liegt im selben Spiralarm unserer Galaxis wie die Sonne.

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STARFORGE: Eine Sternentstehungs-Simulation


Video- und Textcredit: Michael Y. Grudić (Nordwestliche U.) et al., STARFORGE-Arbeitsgruppe; Musik: Prélude n°4, opus 28 in E-Moll (Frédéric Chopin)

Beschreibung: Wie entstehen Sterne? Die meisten entstehen in riesigen Molekülwolken in der Zentralscheibe einer Galaxie. Der Prozess wird von Sternwinden, Strahlströmen, sehr energiereichem Sternenlicht und Supernovaexplosionen bereits existierender Sterne gestartet, beeinflusst und begrenzt.

Dieses Video zeigt die komplexen Wechselwirkungen anhand der berechneten STARFORGE-Simulation einer Gaswolke mit 20.000 Sonnenmassen. In der Zeitraffer-Visualisierung zeigen hellere Regionen dichteres Gas an, Farben codieren die Geschwindigkeit des Gases (violett ist langsam, orange ist schnell), und Punkte markieren die Positionen neu entstandener Sterne.

Zu Beginn des Videos beginnt eine etwa 50 Lichtjahre große Gaswolke, sich durch ihre eigene Gravitation zu verdichten. Innerhalb von 2 Millionen Jahren entstehen erste Sterne, während neu entstandene massereiche Sterne eindrucksvolle Strahlströme ausstoßen. Nach 4,3 Millionen Jahren friert die Simulation ein, und der Raum wird gedreht, um einen dreidimensionalen Blickwinkel zu erhalten.

Vieles rund um Sternbildung ist noch nicht bekannt, darunter der Effekt der Strahlströme bei der Begrenzung der Masse später entstehender Sterne.

Portal ins Universum: Random APOD Generator
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