M82: Sternbildungsgalaxie mit Superwind

Mitten im Bild befindet sich die zerstört wirkende Zigarrengalaxie M82. Ihr heller Kern, der diagonal im Bild lieft, wird von roten Nebelfetzen gekreuzt.

Bildcredit und Bildrechte: Dietmar Hager, Torsten Grossmann

M82 heißt wegen ihres länglichen Aussehens auch Zigarrengalaxie. Sie ist eine Sternbildungsgalaxie mit einem Superwind. Supernova-Explosionen und starke Winde von massereichen Sternen führen zu einem Ausbruch an Sternbildung in M82 und zu gewaltigen Materieströmen.

Das scharfe Kompositbild entstand aus Aufnahmen von kleinen Teleskopen auf der Erde. Das Bild zeigt klare Hinweise auf den Superwind aus der Zentralregion der Galaxie. Das Kompositbild betont die Emissionen der Filamente aus atomarem Wasserstoff in rötlichen Farbtönen. Die Filamente sind mehr als 10.000 Lichtjahre lang. Der Superwind ist mit schweren Elementen angereichert. Diese schweren Elemente sind in massereichen Sternen entstanden. Ein Teil des Gases gelangt vielleicht in den intergalaktischen Raum.

Die rasende Sternbildung in M82 begann mit einer engen Begegnung mit der nahe gelegenen Galaxie M81. Sie dauert voraussichtlich etwa 100 Millionen Jahre an. M82 ist 12 Millionen Lichtjahre entfernt und befindet sich an der nördlichen Grenze der Großen Bärin (Ursa Major).

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Weitwinkelfeld mit Kokon-Nebel

In einem Feld, das dicht mit bunten Sternen gefüllt ist, verläuft eine dunkle Wolke. Links endet sie in einem roten Nebel.

Bildcredit und Bildrechte: Tony Hallas

Beschreibung: Dieses überfüllte Sternfeld im hoch fliegenden Sternbild Schwan ist etwa 3 Grad breit. Der Kokon-Nebel im Bild sticht ins Auge. Dieser kosmische Kokon ist eine kompakte Sternbildungsregion. Sie betont einen langen Streifen undurchsichtiger interstellarer Staubwolken.

Der Nebel ist als IC 5146 katalogisiert. Er ist fast 15 Lichtjahre groß und etwa 4000 Lichtjahre entfernt. Wie auch andere Sternbildungsregionen fällt er durch rot leuchtenden Wasserstoff auf, der von jungen, heißen Sternen angeregt wird. Am Rand der ansonsten unsichtbaren Molekülwolke leuchtet blaues Sternenlicht, das von Staub reflektiert wird.

Der helle Stern in der Mitte des Nebels ist wahrscheinlich nur wenige Hunderttausend Jahre alt. Er liefert die Energie für das Leuchten des Nebels und räumt dabei eine Höhle im Staub und Gas der Molekülwolke frei. In der Molekülwolke entstehen Sterne.

Die langen, staubhaltigen Fasern auf diesem Bild, das im sichtbaren Licht aufgenommenen wurde, erscheinen dunkel. Sie verstecken Sterne im Inneren, die gerade entstehen. Diese Sterne sind in infraroten Wellenlängen zu sehen.

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SDSS J102915+172927: Ein Stern, den es nicht geben dürfte

Die Grafik zeigt die Elementeverteilung im Stern SDSS J102915+172927.

Bildcredit: ESO, DSS2

Beschreibung: Warum enthält dieser Stern so wenig schwere Elemente? Sterne, die in der Generation unserer Sonne entstanden sind, sind mit Elementen angereichert, die schwerer als Wasserstoff und Helium sind. Diese Elemente sind mit den Atmosphären gemischt.

Sterne, die in der Generation vor unserer Sonne entstanden sind, bezeichnet man als Population-II-Sterne. Das sind jene Sterne, die einen Großteil der schweren Elemente erzeugt haben, die wir heute vorfinden. Sie enthalten einige wenige Elemente, die schwerer sind als H und He. Weiters müssten sogar die flüchtigen, nie beobachteten ersten Sternen im Universum, die so genannten Population-III-Sterne, Prognosen zufolge eine große Masse haben und eine gewisse Menge an schweren Elementen enthalten.

Der massearme Milchstraßenstern SDSS J102915+172927 enthält jedoch scheinbar unter anderem weniger Metalle, als  je bei einem Stern für möglich gehalten wurde. Sein Gehalt an Lithium ist mindestens 50 Mal geringer als die Menge an Lithium, die beim Urknall entstand.

Der Stern wurde im Rahmen der Sloan Digital Sky Survey (SDSS) katalogisiert und ist oben dargestellt. Die ungewöhnliche Natur dieses Sterns wurde durch detailreiche spektroskopische Beobachtungen mit einem der großen VLT-Teleskope in Chile entdeckt. Viele Modelle für Sternbildung lassen den Schluss zu, dass ein solcher Stern nicht einmal entstanden sein dürfte. Die Untersuchung des Sterns geht weiter. Eine der führenden Hypothesen vermutet, dass das fragile ursprüngliche Lithium im heißen Kern des Sterns zerstört wurde.

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HH 47: Ein junger Sternenstrom expandiert

Bildcredit: NASA, ESA und P. Haritgan (Rice U.)

Beschreibung: Sterne bleiben, wo sie sind. Nebel tun das scheinbar auch. Tag für Tag. Jahr für Jahr. Angesichts der gewaltigen Entfernungen in der Astronomie verändern sogar schnell bewegte Objekte ihre Erscheinung im Laufe eines Menschenlebens scheinbar nicht. Zumindest normalerweise.

Eine kürzlich entdeckte, spektakuläre Ausnahme ist jedoch der überschallschnelle Strom im Sternbildungsobjekt Herbig Haro 47. HH 47 ist so nahe – und die Ströme bewegen sich so schnell -, dass man aus Bildern des Weltraumteleskops Hubble von 1994 bis 2008 einen Zeitrafferfilm erstellen konnte. Dieser Film zeigt, wie sich ein mächtiger Strom ausdehnt.

Das Video zeigt Ströme aus Plasma, die länger sind als die 10.000-fache Entfernung zwischen Erde und Sonne. Die Ströme schießen mit einer Geschwindigkeit von mehr als 150 Kilometern pro Sekunde aus einer Sternbildungsregion.

Wie entwickeln sich diese Ströme? Untersuchungen liefern nicht nur Hinweise, wie der Stern in HH 47 entsteht, sondern zeigt auch, wie Sterne – etwa unsere Sonne – vor Milliarden Jahren entstanden ist. HH 47 ist an die 1500 Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Schiffssegel (Vela).

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Herschel sieht die Milchstraße

Im Bild leuchten wolkige, faserige Strukturen in gelb und bläulich-weiß.

Credit: ESA, Konsortien SPIRE und PACS

Beschreibung: Der 3,5-Meter-Spiegel des ESA-Weltraumteleskops Herschel ist größer als der Spiegel des Weltraumteleskops Hubble. Damit erforscht Herschel das Universum in infraroten Wellenlängen. Herschel wurde nach dem britischen Astronomen Friedrich Wilhelm Herschel benannt, der aus Deutschland stammte. Herschel entdeckte vor mehr als 200 Jahren infrarotes Licht.

Herschels empfindliche Kameras schufen diese Himmelslandschaft mit Blick zum Sternbild Kreuz des Südens. Das Falschfarbenbild im fernen Infrarot ist etwa 2 Grad breit. Es zeigt viele Details der kalten Staubwolken in unserer Galaxis. Zu sehen ist ein auffallender, zusammenhängender Irrgarten aus Fasern und Sternbildungsregionen. Mit der Untersuchung großer Bereiche der galaktischen Ebene soll das Geheimnis der Sternbildung gelüftet werden.

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NGC 2403 in Camelopardalis

Über dieser zerfledderten Spiralgalaxie sind zahllose rosarote Sternbildungsgebiete verteilt.

Credit: Bilddaten: Subaru-Teleskop (NAOJ), Hubble-Vermächtnisarchiv; Bearbeitung: Robert Gendler

Beschreibung: Das prächtige Inseluniversum NGC 2403 liegt im langhalsigen Sternbild Giraffe (Camelopardalis). Die etwa 10 Millionen Lichtjahre entfernte Spiralgalaxie mit einem Durchmesser von etwa 50.000 Lichtjahren besitzt anscheinend mehr als ihren gerechten Anteil an riesigen, Sterne bildenden HII-Regionen, die vom markanten rötlichen Leuchten atomaren Wasserstoffs markiert werden.

NGC 2403 erinnert stark an eine andere Galaxie mit vielen Sternbildungsregionen, sie liegt in unserer lokalen Gruppe, nämlich M33, die Dreiecksgalaxie. Schon kurz nach der Entstehung massereicher, kurzlebiger Sterne finden Supernovaexplosionen statt, und 2004 wurde eine der hellsten Supernovae der jüngsten Zeit in NGC 2403 entdeckt. Die mächtige Supernova ist leicht mit einem Vordergrundstern in unserer eigenen Galaxis zu verwechseln. Hier ist sie als der gezackte, helle „Stern“ am linken Rand des Bildfeldes zu sehen.

Das tolle Porträt ist ein Komposit aus weltraum- und erdgebundenen Bilddaten des Hubble-Vermächtnisarchivs und des 8,2-Meter-Subaru-Teleskops auf dem Gipfel des Mauna Kea auf Hawaii.

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NGC 3314: Wenn Galaxien einander überlappen

Zwei Galaxien im Bild liegen zufällig in einer Sichtlinie und bilden einen dichten Wirbel aus Sternen und Staub.

Credit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung: Martin Pugh

Beschreibung: NGC 3314 sind eigentlich zwei riesige Spiralgalaxien, die nur zufällig fast genau in einer Sichtlinie liegen. Die Spirale im Vordergrund ist fast von oben zu sehen, ihre Form erinnert an ein Feuerrad mit jungen, hellen Sternhaufen.

Vor dem Licht der Hintergrundgalaxie liegen scheinbar dunkle, wirbelnde Bahnen aus interstellarem Staub. Sie bestimmen die von oben sichtbare Spiralstruktur. Die Staubbahnen sind überraschend ausufernd. Dieses interessante Paar überlappender Galaxien ist eines von wenigen Systemen, in denen man mithilfe der Absorption von Licht, das von Sternen hinter der Galaxie abgestrahlt wird, die Verteilung von Staub direkt untersuchen kann.

Die hintere Galaxie von NGC 3314 ist etwa 140 Millionen Lichtjahre entfernt, die vordere Galaxie ist 117 Millionen Lichtjahre entfernt. Beide befinden sich im vielköpfigen Sternbild Wasserschlange. Die Galaxie im Hintergrund ist in der geschätzten Entfernung fast 70.000 Lichtjahre breit.

Dieses neue Komposit der überlappenden Galaxien entstand mithilfe eines synthetischen dritten Kanals aus zwei Farbbild-Datensätzen im Hubble-Vermächtnisarchivs.

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Sternfabrik Messier 17

Mitten im Bild leuchtet ein weiß-grünlicher Nebel, der von rechts aus einer Höhle aus dunklem Staub zu strömen scheint. Im Bild sind kleine Sterne verteilt.

Credit: ESO, INAF-VST, OmegaCAM; Danksagung: OmegaCen/Astro-WISE/Kapteyn-Institut

Beschreibung: Die Sternfabrik Messier 17 wird von Sternwinden und Strahlung geformt. Sie liegt etwa 5500 Lichtjahre entfernt im nebelreichen Sternbild Schütze. In dieser Entfernung ist dieses ein Grad weite Sichtfeld fast 100 Lichtjahre breit. Das Bild stammt vom neuen VLT-Durchmusterungsteleskop und der OmegaCAM der ESO.

Dieses scharfe Falschfarbenbild enthält Daten im sichtbaren und infraroten Licht. Es zeigt zarte Details der Gas- und Staubwolken in dieser Region vor der sternenreichen Kulisse der zentralen Milchstraße.

Sternenwinde und das energiereiche Licht von heißen, massereichen Sternen, die aus dem Vorrat an kosmischem Gas und Staub in M17 entstanden sind, haben langsam die übrig gebliebene interstellare Materie erodiert. Das führte zu der höhlenartigen Erscheinung und den gewellten Formen. M17 ist auch als Omeganebel oder Schwanennebel bekannt.

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