Schlagwort: Veränderliche

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Sterne und Staub in der Corona Australis

Von links unten breitet sich eine dunkle Staubwolke diagonal zur Mitte des Bildes aus, in der Mitte leuchten zwei helle Sterne von blauen Reflexionsnebeln umgeben. Recht oben leuchtet der Kugelsternhaufen NGC 6723.

Bildcredit und Bildrechte: Marco Lorenzi (Glittering Lights)

Kosmische Staubwolken breiten sich auf dieser weitläufigen Teleskopansicht aus. Dahinter ist ein dichtes Sternfeld. Der Ausschnitt zeigt die nördliche Grenze der Südlichen Krone. Der dichteste Teil der Staubwolke ist etwa 8 Lichtjahre lang. Er ist wahrscheinlich weniger als 500 Lichtjahre entfernt und blockiert das Licht der Sterne im Hintergrund in der Milchstraße, die dahinter liegen.

Rechts oben an der Spitze der Staubwolke ist eine Gruppe hübscher Reflexionsnebel. Sie sind als NGC 6726, 6727, 6729 und IC 4812 katalogisiert. Die charakteristische blaue Farbe entsteht, wenn das Licht heißer Sterne vom kosmischen Staub reflektiert wird.

Der kleinere gelbliche Nebel NGC 6729 umgibt den jungen veränderlichen Stern R Coronae Australis. Der prächtige Kugelsternhaufen NGC 6723 ist rechts oben im Bild. NGC 6723 ist scheinbar Teil der Gruppe. In Wirklichkeit ist er fast 30.000 Lichtjahre entfernt und liegt weit hinter den Staubwolken der Südlichen Krone (Corona Australis).

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Spiralgalaxie NGC 3370 von Hubble

Bildfüllend ist eine Spiralgalaxie mit eng gewundenen dichten Spiralarmen abgebildet. Rechts darunter ist eine spindelförmige kleine Galaxie, die von der Seite sichtbar ist.

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

Sieht unsere Milchstraße aus der Ferne so aus? Die Spiralgalaxie NGC 3370 hat eine ähnliche Größe und Gestalt wie unsere Heimatgalaxie, wenn auch ohne Zentralbalken. Sie ist ungefähr 100 Millionen Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Löwe (Leo).

Die große, schöne, von oben sichtbare Spirale wurde oben von der Advanced Camera for Surveys des Weltraumteleskops Hubble sehr detailreich fotografiert. Das Bild ist scharf genug, um Einzelsterne zu untersuchen, die als Cepheiden bekannt sind. Cepheiden sind veränderliche Sterne, deren absolute Helligkeit mit der Dauer ihrer Helligkeitsschwankungen zusammenhängt. Anhand dieser pulsierenden Sterne wurde die Entfernung von NGC 3370 genau bestimmt.

NGC 3370 wurde für diese Untersuchung ausgewählt, weil 1994 in der Spiralgalaxie auch eine gut untersuchte Sternexplosion stattfand, und zwar eine Typ-Ia-Supernova. Wenn man die bekannte Entfernung zu dieser Standardkerzen-Supernova, die auf den Cepheiden-Messungen basiert, mit Beobachtungen von Supernovae in noch größeren Entfernungen kombiniert, kann man die Größe und die Expansionsgeschwindigkeit des gesamten Universums bestimmen.

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VAR!

Links ist die Andromedagalaxie abgebildet, ein Bildausschnitt aus der Mitte ist rechts unten vergrößert schwarzweiß dargestellt. Rechts oben ist ein Sternfeld mit einem eingekreisten Stern.

Credit: E. Hubble, NASA, ESA, R. Gendler, Z. Levay und das Hubble-Vermächtnisteam

Beschreibung: Als Edwin Hubble in den 1920er-Jahren Fotoplatten des 100-Zoll-Teleskops vom Mount-Wilson-Observatorium untersuchte, bestimmte er die Entfernung des Andromedanebels. Damit wies er eindeutig die Existenz von Galaxien außerhalb der Milchstraße nach.

Der Einschub rechts unten zeigt seine Anmerkung auf der historischen Platte. Die Abbildung wurde mit erdgebundenen Aufnahmen der Region und Bildern des Weltraumteleskops Hubble ergänzt. Diese Ergänzungen entstanden fast 90 Jahre später.

Hubble verglich verschiedene Platten und suchte dabei nach Novae. Eine Nova ist ein Stern, bei dem die Helligkeit plötzlich ansteigt. Hubble fand mehrere Novae auf dieser Platte und markierte sie mit „N“.

Als Hubble später entdeckte, dass ein Stern in der rechten oberen Ecke (er ist mit Linien markiert) in Wirklichkeit ein veränderlicher Stern aus der Klasse der Cepheiden war, strich er das „N“ durch und notierte „VAR!“. Cepheiden sind regelmäßig pulsierende Sterne.

Dank der Arbeit der Harvard-Astronomin Henrietta Swan-Leavitt dienen Cepheiden heute als Standardkerzen zur Entfernungsbestimmung im Universum. Als Hubble so einen Stern erkannte, konnte er zeigen, dass Andromeda kein kleiner Haufen aus Sternen und Gas in unserer Milchstraße ist, sondern eine riesige, eigenständige Galaxie, die beträchtlich von der Milchstraße entfernt ist.

Hubbles Entdeckung begründete unsere Vorstellung eines mit Galaxien gefüllten Universums.

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Kugelsternhaufen M15 – Bild von Hubble

Mitten im Bild leuchtet ein Kugelsternhaufen, dessen Einzelsterne fast bis ins Zentrum hinein erkennbar sind.

Credit: ESA, Hubble, NASA

Beschreibung: Sterne schwärmen wie Bienen um das Zentrum des hellen Kugelsternhaufens M15. Diese Kugel aus mehr als 100.000 Sternen ist ein Relikt aus den frühen Jahren unserer Galaxis und umkreist immer noch das Zentrum der Milchstraße.

M15, einer von etwa 150 noch übrigen Kugelsternhaufen. Man sieht ihn leicht mit einem Fernglas. Er besitzt eine der dichtesten Sternkonzentrationen im Zentrum, die wir kennen, und weist einen großen Reichtum an veränderlichen Sternen und Pulsaren auf.

Dieses scharfe Bild wurde vom Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Es ist etwa 120 Lichtjahre breit und zeigt die dramatische Zunahme der Sterndichte im Zentrum des Haufens. M15 ist etwa 35.000 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild des geflügelten Pferdes Pegasus. Neue Hinweise lassen ein massereiches schwarzes Loch im Zentrum von M15 vermuten.

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T Tauri und Hinds Veränderlicher Nebel

Ein brauner Nebel breitet sich über die linke Bildhälfte aus, in der Mitte leuchtet links ein Stern, rehts ist eine rötliche Höhlung mit einem zweiten Stern.

Bildcredit und Bildrechte: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, U. Arizona

Beschreibung: Der gelbliche Stern nahe der Mitte dieser Teleskop-Himmelsansicht ist T Tauri. Er ist ein Prototyp der Klasse veränderlicher T-Tauri-Sterne und leuchtet in der Nähe einer staubhltigen, gelben kosmischen Wolke. Diese Wolke ist historisch als Hinds Veränderlicher Nebel oder NGC 1555 bekannt.

Stern und Nebel sind mehr als 400 Lichtjahre entfernt und liegen am Rand einer Molekülwolke. Ihre Helligkeit variiert sichtlich und eindeutig, aber nicht notwendigerweise zur selben Zeit – ein weiteres Rätsel der faszinierenden Region.

T-Tauri-Sterne wurden generell als junge, sonnenähnliche Sterne erkannt. Sie sind weniger als ein paar Millionen Jahre alt und befinden sich in einem frühen Entstehungsstadium. Um sie Sache noch komplizierter zu machen, lassen Infrarotbeobachtungen vermuten, dass T Tauri selbst Teil eines multiplen Systems ist, und dass Hinds Nebel, der dazugehört, ebenfalls ein sehr junges, stellares Objekt enthält.

Das Bild in natürlichen Farben ist in der geschätzten Entfernung von T Tauri etwa vier Lichtjahre breit.

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Dunkle Markierungen am Himmel

Das Bild zeigt einige kleine trichterförmige Nebel, zwei davon sind etwas größer. Vor den Sternen im Hintergrund windet sich der dunkle Nebel Barnard 7.

Credit und Bildrechte: Steve Cannistra (StarryWonders)

Der amerikanische Astronom Edward Emerson Barnard katalogisierte Anfang des 20. Jahrhunderts anhand von Weitwinkelaufnahmen dunkle Markierungen am Himmel. Barnards Flecken sind dunkle Nebel, also interstellare Wolken aus undurchsichtigem Staub und Gas. Ihre Formen sind kosmische Silhouetten, sie liegen vor dichten Sternfeldern und Sternbildungsregionen in der Ebene unserer Milchstraße.

Dieses detailreiche Teleskopbild entstand Anfang des 21. Jahrhunderts. Es zeigt eine hübsche Anordnung von Barnards Staubnebeln in der Taurus-Molekülwolke im Sternbild Stier. Die Taurus-Molekülwolke ist etwa 400 Lichtjahre entfernt. Das Bild ist fast 1 Grad breit. Rechts oben ist Barnard 7, das 7. Objekt im Katalog, neben einem bläulichen Reflexionsnebel. Der junge veränderliche Stern RY Tauri schält sich oben in der Mitte aus einem gelblichen Staubkokon.

Viele von Barnards dunklen Nebeln sind ungefähr ein Lichtjahr groß. Wahrscheinlich entstehen darin in Zukunft neue Sterne.

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La Superba

In der Mitte eines Sternfeldes leuchtet ein orangefarbener Stern.

Credit und Bildrechte:  Aufbereitung: Noel Carboni, Abbildung: Greg Parker, New Forest Observatory

Beschreibung: Y Canum Venaticorum (Y CVn) ist ein sehr seltener Stern am Nachthimmel des Planeten Erde. Er leuchtet sehr rot und stellt ein so interessantes Lichtspektrum zur Schau, dass der Astronom Angelo Secchi ihn im 19. Jahrhundert als La Superba bezeichnete.

Y CVn liegt 710 Lichtjahre weit entfernt im nördlichen Sternbild Canes Venatici (Jagdhunde). Die Helligkeit des Sterns variiert mit einer Perdiode von einem halben Jahr. Nahe dem Maximum wird er gerade hell genug für das bloße Auge, doch der schöne rote Farbton des Sterns ist leicht mit einem Feldstecher oder einem kleinen Teleskop zu erkennen.

La Superba gehört zu den hellsten der Kohlenstoffsternen – kühle, hoch entwickelte rote Riesensterne mit einem ungewöhnlichen Reichtum an Kohlenstoff. Der Kohlenstoff wird durch Heliumfusion nahe dem stellaren Kern erzeugt und in die äußeren Hüllen des Sterns hochtransportiert. Der davon stammende Überfluss an einfachen Kohlenstoffmolekülen (wie CO, CN oder C2) in den Atmosphären von Kohlenstoffsternen absorbiert die Bänder bläulichen Lichts sehr stark und gibt diesen Sternen einen tiefroten Farbton.

La Superba verliert durch einen starken Sternenwind seine kohlenstoffreiche Atmosphäre an den ihn umgebenden interstellaren Raum und könnte kurz vor dem Übergang in die Phase eines Planetarischen Nebels stehen.

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Der Schweif eines wunderbaren Sterns

Der Stern Omikron Ceti, auch Mira genannt, verändert nicht nur seine Helligkeit, sondern besitzt auch einen kometenähnlichen Schweif.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, GALEX, C. Martin (Caltech), M. Seibert (OCIW)

Weltraumforschende im siebzehnten Jahrhundert kannten Omikron Ceti oder Mira als „die Wunderbare“ – ein Stern, dessen Helligkeit sich im Laufe von 11 Monaten drastisch ändern konnte. Mira gilt heute als Archetyp einer ganzen Klasse langperiodischer veränderlicher Sterne.

Überraschenderweise entdeckten Astronominnen kürzlich ein weiteres auffälliges Merkmal Miras – einen gewaltigen, kometenähnlichen Schweif, der fast 13 Lichtjahre lang ist. Die Entdeckung gelang mit Ultraviolett-Bilddaten des Satelliten Galaxy Evolution Explorer (GALEX).

Vor Milliarden Jahren war Mira wahrscheinlich unserer Sonne ähnlich, doch inzwischen ist sie ein aufgeblähter Roter Riesenstern, dessen äußere Materieschichten in den interstellaren Raum gestoßen werden. Die abgestreifte Materie leuchtet im Ultraviolettlicht und folgt dem Riesenstern, der mit 130 Kilometern pro Sekunde durch das interstellare Medium pflügt, das ihn umgibt.

Miras Schweif enthält etwa 3000 Erdmassen und liegt etwa 400 Lichtjahre entfernt im Sternbild Walfisch (Cetus). Derzeit ist sie zu blass für das bloße Auge, doch Mitte November wird sie wieder sichtbar.

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