Schlagwort: Supernovaüberrest

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In der Wolfshöhle

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Bildcredit und Bildrechte: Charlie Bracken, Mladen Dugec, Max Whitby

Beschreibung: Der rätselhafte, sehr blasse blaue Reflexionsnebel ist in Katalogen als VdB 152 oder Ced 201 gelistet. Er liegt an der Spitze des langen Dunkelnebels Barnard 175 in einem staubigen Komplex, der auch Wolfshöhle genannt wurde. Die kosmischen Erscheinungen in der Mitte dieser detailreichen Weitwinkel-Teleskopansicht sind fast 1400 Lichtjahre entfernt, sie liegen in der nördlichen Milchstraße im königlichen Sternbild Kepheus.

Taschen aus interstellarem Staub in der Region am Rand einer großen Molekülwolke blockieren Licht von Sternen im Hintergrund oder streuen das Licht des eingebetteten hellen Sterns, was dem Nebel seine einzigartige blaue Farbe verleiht. Vermutlich sorgt auch das Ultraviolettlicht des Sterns für ein schwaches rötliches Leuchten im Staub des Nebels. Zwar entstehen Sterne in Molekülwolken, doch dieser Stern ist anscheinend zufällig in die Region gewandert, da seine gemessene Geschwindigkeit im Weltraum stark von der Geschwindigkeit der Wolke abweicht.

LDN 1221, ein weiterer dichter, undurchsichtiger Dunkelnebel, ist rechts oben im Bild leicht erkennbar. Unter der Mitte liegt der farbenprächtigere planetarische Nebel Dengel-Hartl 5. In der Diagonale von rechts unten nach links oben sind vor dem staubreichen Komplex im Kepheus auch die blassen, rötlichen Emissionen eines urzeitlichen Supernovaüberrestes aufzuspüren.

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Aufbereitung von Kassiopeia A

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Bildcredit: Röntgen – NASA, CXC, SAO; Optisch – NASA, STScI

Beschreibung: Massereiche Sterne in unserer Milchstraße haben ein eindrucksvolles Leben. Ihre Kernschmelzöfen, die durch den Kollaps gewaltiger kosmischer Staubwolken entstehen, entzünden sich und erzeugen in ihrem Inneren schwere Elemente. Nach wenigen Millionen Jahren wird die angereicherte Materie in den interstellaren Raum zurückgestoßen, wo die Sternbildung erneut beginnen kann.

Diese expandierende Trümmerwolke ist als Cassiopeia A bekannt und ein Beispiel für die Schlussphase im Lebenszyklus eines Sterns. Das Licht der Explosion, bei der dieser Supernovaüberrest entstand, wäre erstmals vor etwa 350 Jahren am Himmel des Planeten Erde zu sehen gewesen, doch dieses Licht brauchte ungefähr 11.000 Jahre, um zu uns zu gelangen.

Dieses Falschfarbenbild wurde aus Röntgen- und optischen Bilddaten des Chandra-Röntgenobservatoriums und des Weltraumteleskops Hubble zusammengesetzt. Es zeigt die immer noch heißen Fasern und Knoten im Überrest. In der geschätzten Entfernung von Cassiopeia A ist das Bild zirka 30 Lichtjahre breit. Energiereiche Röntgenemissionen bestimmter Elemente wurden farbcodiert: Silizium rot, Schwefel gelb, Kalzium grün und Eisen violett. Diese Farbcodierung hilft Astronomen, die Wiedergewinnung des Sternstaubs in unserer Galaxis zu untersuchen.

Die äußere, immer noch expandierende Druckwelle ist in blauen Farbtönen abgebildet. Der helle Fleck nahe der Mitte ist ein Neutronenstern – der unglaublich dichte kollabierte Überrest des massereichen Sternkerns.

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Elemente des Nachleuchtens

Ein puffiger runder Nebel leuchtet mitten im Bild in violetten und purpurfarbenen Tönen. Er ist von weißen Fasern durchzogen.

Bildcredit: NASA/CXC/SAO

Massereiche Sterne verbrennen ihren Kernbrennstoff während ihrer kurzen Existenz rasend schnell. Im Zentrum der Sterne fusionieren die Kerne leichter Elementen wie Wasserstoff und Helium zu schwereren Elementen. Das geschieht bei extremer Temperatur und hoher Dichte.

Zu den neuen Elementen zählen Kohlenstoff, Sauerstoff etc. Die Reihe endet mit Eisen. Am Ende schleudert die Explosion einer Supernova Materie in den Weltraum, die mit schwereren Elementen angereichert ist. Die Elemente werden später in andere Sterne und Planeten (auch Menschen!) eingebaut. Eine Supernova ist das spektakuläre Ende eines massereichen Sterns.

Dieses detailreiche Röntgenbild in Falschfarben stammt vom Chandra-Observatorium im Orbit. Es zeigt eine heiße Trümmerwolke eines Sterns, die sich ausdehnt. Sie ist etwa 36 Lichtjahre groß. Der junge Supernovaüberrest ist als G292.0+1.8 katalogisiert. Er liegt im südlichen Sternbild Zentaur. Das Licht der ursprünglichen Supernovaexplosion erreichte die Erde vor ungefähr 1600 Jahren.

Bläuliche Farben zeigen Fasern aus Gas, die viele Millionen Grad heiß sind. Sie enthalten besonders viel Sauerstoff, Neon und Magnesium. Ein punktförmiges Objekt links unter der Mitte im Chandrabild lässt vermuten, dass im Nachleuchten der Supernova auch ein Pulsar entstand. Das ist ein rotierender Neutronenstern, also der Überrest des kollabierten Sternkerns.

Das Bild wurde am 20. Jahrestag des Röntgenobservatoriums Chandra veröffentlicht.

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Sharpless 249 und der Quallennebel

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Bildcredit und Bildrechte: Daten: Steve Milne und Barry Wilson, Bearbeitung: Steve Milne

Beschreibung: Dieses faszinierende Teleskopsichtfeld zeigt den blassen, schwer fassbaren Quallennebel. Die Szenerie ist ein Mosaik aus zwei Bildfeldern, sie wurde aus Schmalband-Bilddaten konstruiert, bei denen die Emissionen von Schwefel-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen in roten, grünen und blauen Farbtönen abgebildet sind.

Links und rechts ist das Bild an den hellen Sternen Mu und Eta Geminorum am Fuß der himmlischen Zwillinge verankert. Der Quallennebel selbst liegt rechts neben der Mitte, er ist der etwas hellere gewölbte Emissionsgrat mit baumelnden Tentakeln. Eigentlich ist die kosmische Qualle Teil des blasenförmigen Supernovaüberrestes IC 443, dieser ist die expandierende Trümmerwolke eines massereichen Sterns, der explodierte. Das Licht der Explosion erreichte den Planeten Erde erstmals vor mehr als 30.000 Jahren.

Wie sein Cousin in astrophysikalischen Gewässern, der Krebsnebel-Supernovaüberrest, enthält auch der Quallennebel einen Neutronenstern, das ist der Überrest des kollabierten Sternkerns. Ein Emissionsnebel, der als Sharpless 249 katalogisiert ist, füllt das linke obere Feld. Der Quallennebel ist ungefähr 5000 Lichtjahre entfernt. In dieser Entfernung umfasst das Bild etwa 300 Lichtjahre.

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Tychos Supernovaüberrest in Röntgenlicht

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Bildcredit: NASA / CXC / F.J. Lu (Chinese Academy of Sciences) et al.

Beschreibung: Welcher Stern erzeugte diesen riesigen Bovisten? Hier ist der heiße, expandierende Nebel von Tychos Supernovaüberrest abgebildet. Er ist das Ergebnis einer Sternexplosion, die vor mehr als 400 Jahren von dem berühmten Astronomen Tycho Brahe beschrieben wurde. Dieses Bild ist ein Komposit in drei Röntgen-Spektralfarben, die mit dem Röntgenobservatorium Chandra im Orbit aufgenommen wurden.

Die expandierende Gaswolke ist extrem heiß, und die leicht unterschiedlichen Ausdehnungsraten verleihen der Wolke eine bauschige Erscheinung. Der Stern, der die Supernova SN 1572 erzeugte, wurde wahrscheinlich gänzlich aufgelöst, doch ein Stern mit dem Spitznamen Tycho G, der zu blass ist, um ihn hier zu erkennen, war vermutlich sein Begleiter. Überreste des Vorläufers von Tychos Supernova zu finden ist wichtig, da es eine Supernova vom Typ Ia war. Diese sind eine wichtige Sprosse der Entfernungsleiter, welche die Größenordnung des sichtbaren Universums kalibriert. Der Helligkeitshöhepunkt von Typ-Ia-Supernovae gilt als gut erforscht, weshalb sie bei der Erforschung des Zusammenhangs zwischen Blässe und Entfernung im fernen Universum ziemlich wertvoll sind.

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Mosaik des Vela-Supernovaüberrestes

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Bildcredit und Bildrechte: Robert Gendler, Roberto Colombari, Digitized Sky Survey (POSS II)

Beschreibung: Die Ebene unserer Milchstraße läuft durch diese komplexe, schöne Himmelslandschaft. Das 16 Grad breite Mosaik aus 200 Bildern zeigt die farbenprächtigen Sterne am nordwestlichen Rand des Sternbildes Segel (Vela). In der Bildmitte liegen die leuchtenden Fasern des Vela-Supernovaüberrestes, einer expandierenden Trümmerwolke von der Todesexplosion eines massereichen Sterns.

Das Licht der Supernovaexplosion, die den Vela-Überrest erzeugte, erreichte die Erde vor etwa 11.000 Jahren. Die kosmische Katastrophe hinterließ neben den komprimierten Fasern aus leuchtendem Gas auch einen unglaublich dichten, rotierenden Sternkern, den Vela-Pulsar. Der Vela-Überrest ist etwa 800 Lichtjahre entfernt und eingebettet in einen wahrscheinlich größeren, älteren Supernovaüberrest, den Gum-Nebel. Zu den erkennbaren Objekten auf diesem breiten Mosaik zählen Emissions- und Reflexionsnebel, Sternhaufen sowie der markante Bleistiftnebel.

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Cygnus Hülle Supernovaüberrest W63

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Bildcredit und Bildrechte: J-P Metsavainio (Astro Anarchy)

Beschreibung: Der Geist eines längst toten Sterns, der Supernovaüberrest W63, leuchtet wie ein blasser kosmischer Rauchring in der Ebene der Milchstraße im nördlichen Sternbild Schwan (Cygnus). Seine gespenstische Erscheinung ist vor dem reichen Komplex aus interstellaren Wolken und Staub in der Region von einem schaurigen blauen Leuchten umrissen.

Das schöne Bild umfasst am Himmel mehr als vier Vollmonde, es ist ein Teleskopmosaik aus zwölf Bildfeldern, die 100 Stunden Belichtungszeit mit Schmalbandfiltern kombinieren. Es zeigt das charakteristische Licht ionisierter Schwefel-, Wassrstoff- und Sauerstoffatome in roten, grünen und blauen Farbtönen. Der sichtbare Teil der immer noch expandierenden Hülle der Supernova ist mehr als 5000 Lichtjahre entfernt und um die 150 Lichtjahre groß. Bisher wurde keine Quelle mit den Überbleibseln des Originalsterns von W63 in Verbindung gebracht. Das Licht der Supernovaexplosion des Sterns hat die Erde vermutlich vor mehr als 15.000 Jahren erreicht.

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Der einsame Neutronenstern im Supernovaüberrest E0102-72.3

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Bildcredit: Röntgen: (NASA/CXC/ESO/F. Vogt et al.); Optisch: (ESO/VLT/MUSE und NASA/STScI)

Beschreibung: Warum sitzt dieser Neutronenstern nicht in der Mitte? Vor einiger Zeit wurde ein einsamer Neutronenstern in den Trümmern einer alten Supernovaexplosion entdeckt. Der „einsame Neutronenstern“, um den es geht, ist der blaue Punkt in der Mitte des roten Nebels links unten in E0102-72.3.

Auf diesem Bildkomposit ist Röntgenlicht, das vom Chandra-Observatorium der NASA fotografiert wurde, blau abgebildet, während optisches Licht, das mit dem Very Large Telescope der ESO in Chile und dem Weltraumteleskop Hubble der NASA im Orbit fotografiert wurde, rot und grün dargestellt wird.

Die versetzte Position dieses Neutronensterns ist unerwartet, da der dichte Stern vermutlich der Kern jenes Sterns ist, der als Supernova explodierte und den äußeren Nebel bildete. Es wäre möglich, dass der Neutronenstern in E0102 durch die Supernova selbst aus der Mitte des Nebels gestoßen wurde, doch dann wäre es seltsam, dass der kleinere rote Ring auf den Neutronenstern zentriert bleibt. Alternativ könnte der äußere Nebel durch ein anderes Szenario entstanden sein – vielleicht sogar unter Einfluss eins anderen Sterns. Künftige Beobachtungen der Nebel und des Neutronensterns werden das Rätsel wahrscheinlich lösen.

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