Die Supernova-Stoßwelle des Bleistiftnebels

Mitten im Bild leuchtet ein blaues Büschel mit einigen karminroten Einsprenkelungen. Im Hintergrund leuchten Sterne vor einem schwach rötlichen Nebel.

Bildcredit und Bildrechte: Helge Buesing

Diese Supernova-Stoßwelle pflügt mit über 500.000 Kilometern pro Stunde durch den interstellaren Raum. Die dünnen, hellen, geflochtenen Filamente, die sich in diesem detailreichen Farbkomposit in der Mitte befinden und sich nach oben bewegen, sind in Wirklichkeit lange Wellen in einer kosmischen Schicht aus glühendem Gas, die fast von der Seite betrachtet wird. Der 1835 von John Herschel entdeckte schmale Nebel ist auch als Herschel’s Ray bekannt.

Das spitz zulaufende Erscheinungsbild des Nebels, der als NGC 2736 katalogisiert ist, hat ihm seinen heutigen volkstümlichen Namen eingebracht: Bleistiftnebel. Der Bleistiftnebel ist etwa 800 Lichtjahre von uns entfernt. Mit einer Länge von fast 5 Lichtjahren stellt er jedoch nur einen kleinen Teil des Vela-Supernovaüberrests dar. Vela ist ein südliches Sternbild und trägt im Deutschen den Namen „Segel des Schiffs„.

Der Vela-Überrest selbst hat einen Durchmesser von etwa 100 Lichtjahren. Hierbei dehnt sich die Trümmerwolke eines Sterns aus, der vor etwa 11.000 Jahren explodierte. Ursprünglich bewegte sich diese Schockwelle mit Millionen von Kilometern pro Stunde, inzwischen hat sie sich aber erheblich verlangsamt und umliegendes interstellares Material mitgerissen.

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IC 443: Der Quallennebel

In der Mitte leuchtet ein stark gefaserter, detailreicher quallenförmiger Nebel abgebildet, im Hintergrund sind Sterne und einige weitere Nebel verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: David Payne

Warum schwimmt diese Qualle in einem Meer aus Sternen? Der Quallennebel schwebt nahe dem hellen Stern Eta Geminorum (im Bild rechts) durch das All und streckt dabei seine Tentakeln von der hellen, gebogenen Emissionszone links vom Zentrum aus.

Die kosmische Qualle ist eigentlich Teil des blasenförmigen Supernovaüberrests IC 443. Dabei handelt es sich um eine nach der Explosion eines massereichen Sterns expandierende Staub- und Gaswolke. Vor mehr als 30.000 Jahren erreichte das erste Licht dieser Explosion die Erde. So wie der Krabbennebel, sein Cousin in astronomischen Gewässern, beherbergt auch IC 443 einen Neutronenstern – den Rest eines kollabierten stellaren Kerns.

Der Quallennebel ist etwa 5.000 Lichtjahre von uns entfernt. In dieser Distanz würde sich das gezeigte Bild über einen Durchmesser von etwa 140 Lichtjahren erstrecken.

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Supernovaüberrest Cassiopeia A

Mitten im Bild prangt eine runde Struktur aus vielen rosa-lila Fasern, die bei einer gewaltigen Sternexplosion entstanden sind. Die Struktur dehnt sich aus. Über allem liegen nebelartige weiße Dunstwolken.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; D. Milisavljevic (Purdue-Universität), T. Temim (Princeton-Universität), I. De Looze (Universität Gent)

Massereiche Sterne in unserer Milchstraße führen ein spektakuläres Leben. Sie kollabieren aus riesigen kosmischen Wolken, ihre Kernbrennöfen zünden und erzeugen in ihrem Inneren schwere Elemente. Die angereicherte Materie der massereichsten Sternen wird nach wenigen Millionen Jahren in den interstellaren Raum zurückgeschleudert, wo die Sternbildung von neuem beginnen kann.

Die Trümmerwolke mit der Bezeichnung Cassiopeia A dehnt sich aus. Sie ist ein Beispiel für diese Schlussphase der Sternentwicklung. Das Licht der Supernovaexplosion, bei der dieser Überrest entstand, war vor etwa 350 Jahren erstmals am Himmel des Planeten Erde zu sehen, doch das Licht brauchte 11.000 Jahre, um uns zu erreichen.

Dieses scharfe NIRCam-Bild des Weltraumteleskops James Webb zeigt die immer noch heißen Fasern und Knoten im Supernovaüberrest. Die weißliche, rauchähnliche äußere Hülle der expandierenden Explosionswelle ist etwa 20 Lichtjahre groß. Der helle Fleck nahe der Mitte ist ein Neutronenstern. Ein Neutronenstern ist der unglaublich dichte, kollabierte Überrest eines massereichen Sternkerns.

Auf Webbs detailreichem Bild des Supernovaüberrestes Cassiopeia A sind auch Lichtechos von der zerstörerischen Explosion des massereichen Sterns erkennbar.

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Flemings dreieckiges Büschel

Vor dem Hintergrund, der mit Sternen gesprenkelt ist, breiten sich rot-blau-weiße Fasern aus, die eine entfernt dreieckige Form haben.

Bildcredit und Bildrechte: Cristiano Gualco

Diese verworrenen und miteinander verwobenen Fasern aus verdichtetem, leuchtendem Gas breiten sich als Teil des Cirrusnebels in Richtung des Sternbilds Schwan am Nachthimmel über dem Planeten Erde aus.

Der Cirrusnebel selbst ist ein großer Supernovaüberrest: eine sich ausdehnende Wolke, die bei der Explosion eines massereichen Sterns entstanden ist. Das Licht der eigentlichen Supernovaexplosion hat die Erde vermutlich schon vor mehr als 5000 erreicht. Die leuchtenden Filamente sind in tatsächlich langgezogene Rippel in einer dünnen Schicht, auf die wir von der Seite schauen. Sie sind auffallend gut durch das blaue Leuchten von ionisiertem Sauerstoff und durch Rottöne, die von Sauerstoff stammen, voneinander getrennt.

Der Cirrusnebel wird manchmal auch als Cygnusbogen bezeichnet und ist unter der Nummer NGC 6979 katalogisiert. Er ersteckt sich über etwa den sechsfachen Durchmesser des Vollmonds am Himmel.

Bei einer Entfernung von schätzungsweise 2400 Lichtjahren entspricht die Länge des hier gezeigten Büschels etwa 30 Lichtjahren. Es wird nach dem früheren Direktor des Harvard College Observatory auch Pickerings Dreieck genannt. Es sollte aber wohl besser den Namen seiner Entdeckerin tragen, der Astronomin Williamina Fleming, also Flemings dreieckiges Büschel.

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M1: Der unglaubliche expandierende Krebs

Der Krebsnebel M1 wurde vom Weltraumteleskop James Webb abgebildet. Das Rollover-Bild zeigt denselben Krebsnebel, diesmal jedoch vom Weltraumteleskop Hubble. Das Webb-Bild wurde im nahen Infrarot aufgenommen, das Hubble-Bild im sichtbaren Licht.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; Jeff Hester (ASU), Allison Loll (ASU), Tea Temim (Princeton-Universität)

Der Krebsnebel, katalogisiert als M1, ist das erste in Charles Messiers berühmter Liste von Objekten, die nicht Kometen sind. Heute weiß man, dass der Krebsnebel ein Supernovaüberrest ist, eine Gas- und Staubwolke, die sich nach der Explosion eines massereichen Sterns ausdehnt. Die heftige Entstehung des Krebsnebels wurde von Sternforschenden im Jahr 1054 beobachtet.

Der heutige Durchmesser des Nebels beträgt etwa 10 Lichtjahre. Dabei dehnt er sich nach wie vor mit einer Rate von mehr als 1000 Kilometern pro Sekunde aus. Die Ausdehnung kann durch den Vergleich dieser Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops und des James-Webb-Weltraumteleskops beobachtet werden. Die dynamischen, zersplitterten Filamente der Krabbe sind im visuellen Licht in einer Hubble-Aufnahme aus 2005 und im Infrarot in einem Webb-Bild aus 2023 zu sehen. Das kosmische Krustentier befindet sich in etwa 6500 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Taurus (der Stier).

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M1: Der Krebsnebel

Der Krebsnebel M1 wurde vom Weltraumteleskop James Webb abgebildet. Das Rollover-Bild zeigt denselben Krebsnebel, diesmal jedoch vom Weltraumteleskop Hubble. Das Webb-Bild wurde im nahen Infrarot aufgenommen, das Hubble-Bild im sichtbaren Licht.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; Tea Temim (Princeton-Universität)

Der Krebsnebel trägt auch die Katalogbezeichnung M1, das erste Objekt, das Charles Messier in seine berühmte Liste von Himmelsobjekten, die definitiv keine Kometen sind, eingetragen hat.

Heutzutage wissen Astronom*innen, dass der Krebsnebel ein Supernovaüberrest ist, Reste der Todesexplosion eines massereichen Sternes, die im Jahr 1054 von Astronomen beobachtet wurde. Dieses scharfe Bild, das von NIRCam (Near-Infrared Camera) und MIRI (Mid-Infrared Instrument) des James Webb Space Telescope aufgenommen wurde, untersucht im Infrarotlicht das gespenstischen Leuchten und die fragmentierten Stränge der noch immer expandierenden Wolke kosmischer Trümmer.

Eines der exotischten Objekte, das Astronom*innen heutzutage kennen, der Crab-Pulsar (ein Neutronenstern, der sich 30 mal pro Sekunde um seine Achse dreht), ist in der Nähe des Zentrums sichtbar. Wie ein kosmischer Dynamo treibt der kollabierte Überrest des Kern des Sterns die Emissionen des Krebsnebels im gesamten elektromagnetischen Spektrum an.

Der Krebsnebel hat eine Ausdehnung von 12 Lichtjahren und befindet sich im 6.500 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Stier.

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Staub und der westliche Schleiernebel

Im Bild breitet sich eine Wolke aus roten und bläulich leuchtenden Nebelfasern aus.

Bildcredit und Bildrechte: Jiang Wu

Er ist so groß, dass man ihn leicht übersieht. Der Schleiernebel ist als Ganzes sechsmal so breit wie der Vollmond, doch er ist so blass, dass man ihn nur mit einem Fernglas sieht. Der Nebel entstand vor etwa 15.000 Jahren, als ein Stern im Sternbild Schwan (Cygnus) explodierte. Die spektakuläre Explosion war wohl eine Woche lang heller als die Venus – doch es gibt keine bekannte Aufzeichnung darüber.

Das Bild zeigt den westlichen Rand der immer noch expandierenden Gaswolke. Zu den markant leuchtenden Gasfasern zählen der Hexenbesennebel links oben beim hellen Vordergrundstern 52 Cygni und Flemings dreieckiges Büschel (früher bekannt als Pickerings Dreieck), das diagonal in der Bildmitte liegt.

Selten abgebildet, doch auf der lang belichteten Aufnahme in vielen Spektralbändern ist er zu sehen: der reflektierende braune Staub, der links im Bild senkrecht verläuft. Dieser Staub entstand wahrscheinlich in den kühlen Atmosphären massereicher Sterne.

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SN 1006: Ein Supernova-Band von Hubble

Quer durchs Bild verläuft von links unten nach rechts oben ein rotes Band. Der Hintergrund ist von Sternen gesprenkelt.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnis (STScI/AURA); Danksagung: W. Blair et al. (JHU)

Wie entstand dieses ungewöhnliche Band im Weltraum? Die Antwort: Durch eine der gewaltsamsten Explosionen, die je in der Antike zu sehen war. Im Jahr 1006 erreichte das Licht einer Sternexplosion im Sternbild (Lupus) die Erde. Es bildete einen „Gaststern“ am Himmel, der heller leuchtete als die Venus und mehr als zwei Jahre bestehen blieb.

Die Supernova ist heute als SN 1006 katalogisiert. Sie ereignete sich in einer Entfernung von etwa 7000 Lichtjahren und hinterließ einen riesigen Überrest, der sich immer noch ausdehnt und verblasst.

Das Bild zeigt einen kleinen Teil dieses expandierenden SupernovaÜberrestes. Er wird von einer dünnen, auswärts wandernden Stoßfront begrenzt, die das umgebende Gas aufheizt und ionisiert. Der Supernovaüberrest SN 1006 hat inzwischen einen Durchmesser von fast 60 Lichtjahren.

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