Sterben in Schönheit

Planetare Nebel, die entstehen, wenn sich ein sterbender Stern nach und nach seiner Gashüllen entledigt, heißen nicht etwa so, weil sich daraus später wieder Planeten bilden würden. Sondern weil sie in den frühen, schlecht auflösenden irdischen Fernrohren einen ähnlich verwaschenen Anblick boten wie die Planeten unseres Sonnensystems. Dieser Planetare Nebel - er trägt die Bezeichnung NGC 2371 - befindet sich im Sternbild Zwillinge und ist etwa 4300 Lichtjahre von der Erde entfernt. Der Stern, der ihn geschaffen hat, hatte einst ungefähr die Masse unserer Sonne; jetzt aber erscheint er nur noch als ein Schatten seiner selbst, ein rosafarbenes Pünktchen im Zentrum eines farbenprächtigen Kugelsargs. Sein Schicksal ist vorgezeichnet: Über die viele Millionen Jahre wird er langsam auskühlen und zu einem Weißen Zwerg werden.

Noch allerdings ist er heiß - das Abstoßen von Gas uns Staub hat noch einmal alle seine Energiereserven mobilisiert. Und obwohl bereits sehr viel kleiner, ist seine Oberfläche noch 25-mal heißer als die der Sonne, mit einer Temperatur von 130.000 Grad Celsius. Die pinkfarbenen Bereiche rechts und links des Zentralsterns sind vermutlich auskühlende Gasklumpen. Sie entstanden, als der alte Stern im Todeskampf hochenergetische Jets herausschleuderte, die das abgestoßene Gas mit sich gerissen haben.

Der X-Stern: Ein seltsames Objekt in einem seltsamen Sternbild

Das Einhorn ist ein sagenumwobenes Tier – leider aber nur das Geschöpf eines Übersetzungsfehlers: Als der Text des Alten Testamentes im dritten Jahrhundert vor unserer Zeitrechnung aus dem Hebräischen ins Griechische übertragen wurde, meinten die Übersetzer wohl den babylonischen Auerochsen, den sie als monókeros irrtümlich zum „Einhorn“ werden ließen. Seither ist es mit quasi biblischem Segen in der Welt. Und deswegen fand wohl auch der Niederländer Petrus Plancius nichts dabei, als er es 1612 zum Sternbild erhob und links vom Orion auf den Himmelsglobus zeichnete.

Da passt es doch, dass eine so seltsame Konstellation auch ein ganz ungewöhnliches Himmelsobjekt enthält: einen Stern, umgeben von einer bizarren Gasstruktur. Vom Weltraum aus betrachtet (so auf dieser Hubble-Aufnahme) erscheint sie wie ein kosmisches Riesen-X.

Spinnennebel im Sternbild Fuhrmann

Was hier aussieht, als falle ein grünes, kosmisches Ungeheuer über eine ängstlich zusammengedrückte Gruppe junger Sterne her, zeigt in Wirklichkeit das genaue Gegenteil. Denn der Spinnennebel (unter Astronomen: IC 417) im Sternbild Fuhrmann erscheint nur auf diesem Bild des Spitzer-Weltraumteleskops, im infraroten Wellenbereich als eine grüne Schleimwolke. Und wie so viele andere interstellare Gaswolken ist auch diese keineswegs eine Sternenfresserin, sondern das Gegenteil: Sie gebiert neue Sonnen. Einige dieser Neu-Sterne, Astronomen nennen die Gruppe "Stock 8", stehen rechts der Bildmitte als Sternhaufen beieinander - und haben mit ihrer gemeinsamen Strahlung bereits die Gaswschwaden vertrieben, die sie nach der Geburt noch umhüllten

Geburt mit goldenem Umhang

Wie ein Küken aus dem Ei scheint sich dieses stellare Neugeborene seinen Weg zu bahnen, hinaus in die funkelnde Finsternis des Universums. Die Aufnahme machte das Weltraumteleskop Hubble im südlichen Sternbild Zirkel in zwei verschiedenen Wellenlängen, die im Nachhinein kombiniert wurden: im sichtbaren Licht, das hier blau und weiß erscheint, und im infraroten Bereich (orange). Letzterer enthüllt auch den goldenen Schimmer auf dem Umhang aus Gas, der das Sternen-Küken noch umgibt. Dieses Schimmern entsteht, weil die Strahlung des Babysterns die Moleküle in der Gashülle, in der er geboren wurde, auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt, wodurch sie sich erhitzen und ihrerseits zu leuchten beginnen. Bald schon wird ein Loch in der Gashülle entstanden sein, und der Stern wird genauso sichtbar wie der hell strahlende ein Stückchen darüber.

Die Geburtswolke selbst ist übrigens nur dort sichtbar, wo das Licht des Neugeborenen aufscheint. Tatsächlich ist sie wesentlich größer: Der Molekülwolken-Komplex im Sternbild Zirkel, 2280 Lichtjahre entfernt, erstreckt sich über 180 Lichtjahre. Könnte man ihn sehen, würde er am Nachthimmel eine Fläche bedecken, 70-mal so groß wie der Vollmond. Und dieses wird ganz sicher auch nicht das letzte Sternenkind gewesen sein, das daraus geboren wird: Die Gaswolke enthält genug Material für 250.000 Sterne von der Größe unserer Sonne

Saturns Satelliten

Es gibt im Sonnensystem (von unserem eigenen abgesehen) keinen faszinierenderen Planeten als Saturn mit seinen Ringen und seinen mehr als 60 bekannten Monden. Zwei davon sind auf diesem Bild zu sehen, das die Saturn-Sonde Cassini gemacht hat, die seit fast zwölf Jahren den Planeten umkreist. Es zeigt, groß im Hintergrund, den Mond Titan, dessen Atmosphäre von der fernen Sonne erleuchtet wird. Davor, die Titan-Atmosphäre ein bisschen verdeckt, aber nur ein Zehntel so groß: der Eismond Enceladus. Quer vor Titan sind die Ringe des Saturn zu sehen – die den Planetenforschern bis heute Rätsel aufgeben. Manche halten sie für die Überreste von einem oder mehreren Monden, die vor langer Zeit durch die gewaltigen Gezeitenkräfte des Planeten buchstäblich pulverisiert worden seien

Muschelgalaxie (12.05.2016)

Was hier aussieht wie eine im Kosmos vergossene, goldene Träne, ist die Muschelgalaxie, eine kleine Begleiterin der elliptischen Galaxie NGC 5291 im Sternbild Centaurus. Aufgenommen wurde das Galaxien-Duo vom Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte in der nordchilenischen Atacama-Wüste. Rund 200 Millionen Jahre war das Licht dieser beiden Sterneninseln im All unterwegs, bis es die Erde erreichte. Die tropfenförmige Gestalt der Muschelgalaxie ist Folge einer Kollision: Vor ungefähr 360 Millionen Jahren muss eine andere Galaxie mit immenser Geschwindigkeit durch den Kern von NGC 5291 gerast sein, wobei große Mengen interstellaren Gases in die umliegenden Raum gerissen wurden. Unter dem Einfluss ihrer eigenen Schwerkraft verdichtete sich diese Materie zu "Wolken". In diesen entstanden wieder neue Sterne, die ihrerseits im Umfeld von NGC 5291 kleine Galaxien bildeten. Eine von diesen ist die Muschelgalaxie. Ihre Form lässt darauf schließen, dass sie noch sehr viel Staub und Gas enthält, aus denen sich in Zukunft noch zahlreiche neue Sterne formen werden

Kosmischer Gasballon im Sternbild Kassiopeia

So atemraubend schön kann unser Universum sein. Der sogenannte Blasennebel NGC 7635 ist nach Angaben der NASA etwa 7100 Lichtjahre von der Erde entfernt und hat einen Durchmesser von etwa sieben Lichtjahren. Erzeugt wird der blaue Ball durch den starken Sonnenwind des Sterns SAO 20575, im Bild links oberhalb der Mitte gut zu erkennen. Der Stern verfügt vermutlich über die 45-fache Masse unserer Sonne und stößt große Mengen Gas aus, das in seiner Expansion von einer riesigen, kalten Molekülwolke gebremst wird, die sich in dieser kosmischen Region befindet. In dem Bereich, in dem die Gase aufeinandertreffen, wird die äußere Hülle dieser gewaltigen Gasblase sichtbar. Das spektakuläre Bild wurde im Februar vom Hubble-Weltraumteleskop im sichtbaren Licht aufgenommen. Blau leuchtet der Sauerstoff, grün der Wasserstoff und rot der Stickstoff in der Gasblase

Die Geburt eines Sonnensystems

Denken wir einmal kurz in kosmischen Maßstäben: Der Stern TW Hydrae (er selbst ist auf diesem Foto gar nicht zu sehen, weil er zu klein ist) ist noch jung: gerade einmal zehn Millionen Jahre alt; und er ist nicht weit entfernt: 175 Lichtjahre, das sind "nur" 1,65 Billiarden Kilometer.

Was auf dem Bild aber zu sehen ist, ist etwas, das andere Sterne nicht mehr haben: TZW Hydrae besitzt eine sogenannte protoplanetare Scheibe aus Staub und Gas. Die heißt so, weil sich möglicherweise darin gerade neue Planeten bilden. Auch die sind nicht zu sehen, nur die Spuren, die sie hinterlassen. Astronomen halten die dunklen Ringe für Umlaufbahnen, auf denen die Protoplaneten kreisen und dabei weitere Materie einsammeln.

Die beiden möglichen Spurrillen sind drei und sechs Milliarden Kilometer vom Zentralstern entfernt, etwa so weit wie die Planeten Uranus und Pluto von der Sonne.

Elektrisiert hat die Astronomen jedoch der dunkle Punkt in der Mitte. Denn in der Vergrößerung ist das kein Punkt, sondern ebenfalls ein protoplanetarer Ring – und zwar in etwa so weit vom Zentrum entfernt wie die Erde von unserem Zentralgestirn. Es könnte also gut sein, dass wir hier gerade der Entstehung eines neuen, erdähnlichen Planeten zusehen.

Mondsonde findet Raketenreste

Das hier ist ein Mondkrater, aber ein von Menschen gemachter. Die amerikanische Mondsonde LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) hat jüngst das Loch entdeckt, das die dritte Stufe einer Saturn-V-Rakete nach dem Ausbrennen in den Mond geschlagen hatte. Es hat rund 40 Meter Durchmesser. Die Saturn V hatte im April 1972 die Mission Apollo 16 zum Mond gebracht, in deren Verlauf sich die Astronauten John Young und Charles Duke für rund 70 Stunden auf der Oberfläche aufhielten. Die dritte Raketenstufe war bewusst auf den Mond geschossen worden: Frühere Missionen hatten Seismometer auf dem Erdbegleiter installiert, die die Bebenwellen solcher Einschläge registrierten und den Forschern auf der Erde auf diese Weise Erkenntnisse über die inneren Strukturen des Mondes ermöglichten

Wo die alten Sterne stehen

Wissenschaftler des Max-Planck-Institutes für Astronomie (MPIA) in Heidelberg haben erstmals auf großer Skala die Altersstruktur unserer Milchstraße ermittelt. Dazu bestimmten sie stichprobenmäßig das Alter von fast 100.000 Roten Riesensternen aus dem Licht ihrer Spektren und übertrugen das Ergebnis in eine Karte. Was herauskam, ist zwar keine Überraschung, aber doch eine Bestätigung bisheriger Theorien über die Entwicklung unserer Galaxis. Denn die ältesten Sterne (im Bild rot) finden sich überwiegend nahe des galaktischen Zentrums, Sterne mittleren Alters (grün) etwas weiter vom Zentrum entfernt und die jüngsten Sterne (blau) bevölkern die äußeren Bereiche. Was bedeutet: Im Laufe der rund 13 Milliarden Jahre, die sie jetzt existiert, hat die Milchstraße reichlich zugelegt – und zwar von innen nach außen

Das Loch, es bläst!

Ein gewaltiger Hexenkessel pfeift in der elliptischen Galaxie Hercules A, rund zwei Milliarden Lichtjahre entfernt. Ein supermassives Schwarzes Loch, etwa eintausend Mal massereicher als jenes im Zentrum unserer Milchstraße, schleudert dort beständig zwei Jets aus heißem, hochenergetischen Plasma ins All. Die Plasmateilchen werden dabei fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, werden dann durch Energieverlust gebremst und formen rund 1,5 Millionen Lichtjahre später zwei riesige, intergalaktische Gaswolken. Für die Aufnahme wurde ein Bild im sichtbaren Licht, aufgenommen vom Hubble-Weltraumteleskop, das Sterne und Galaxien als helle Punkte zeigt, mit jenem eines Radioteleskops in den USA kombiniert. Auf diesem erscheinen dann auch die beeindruckenden, sonst aber unsichtbaren Gas- und Plasmawolken

Ein Kind der Kälte

Wüst und zerklüftet sieht die Oberfläche des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko aus, um den die europäische Weltraumsonde Rosetta kreist. Die ersten Aufnahmen, die von dem Kometen auf der Erde eintrafen, überraschten die Wissenschaftler: "Tschuri" hatte die Form einer Gummi-Ente. Inzwischen wissen wir: 67P ist durch die sanfte Kollision zweier Kometen entstanden - draußen in den kalten Regionen unseres Sonnensystems

Frostiges Netz

Am 14. März nahm die erste Sonde der europäisch-russischen Mission ExoMars Kurs auf den äußersten der inneren Planeten, eine zweite mit einem Mars-Rover wird in zwei Jahren starten. Denn der Mars bleibt trotz aller bisherigen Forschung doch einer der für uns faszinierendsten Orte im Sonnensystem. Ersichtlich zum Beispiel auf diesem Foto, aufgenommen von der HiRISE-Kamera an Bord der US-Marssonde Mars Reconnaisance Orbiter (MRO) im September letzten Jahres. Es zeigt den Ausschnitt eines Kraters in der Nähe des Mars-Nordpols, dessen Boden mit einem Netz aus eisgefüllten Rissen und Rillen bedeckt ist. Zahllose Zyklen aus Frost und Tauwetter und wieder Frost haben über Millennien im Kraterinneren dieses polygonale Muster geschaffen. Wenn man genauer hinsieht, wird man zudem feststellen, dass die großen Polygone in viele kleine aufgeteilt sind und diese wiederum in noch kleinere – gleichsam natürlich gewachsene Fraktale

Die blaue Murmel

Wie eine zerbrechliche Glaskugel schwebt die Erde in der Samtschwärze des Universums. Kein Wunder, dass Astronauten, denen solche Anblicke live vergönnt sind, mit einer veränderten Weltsicht zur Erde zurückkehren. Die atemraubende Aufnahme des Erdaufgangs gelang der NASA-Sonde Lunar Reconnaissance Orbiter. Ein Erdaufgang ist es zumindest aus Sicht des Orbiters, der den Trabanten umkreist. Für einen Astronauten auf der Mondoberfläche geht die blaue Murmel nämlich nie unter: Der Mond weist der Erde immer die gleiche Seite zu, und von dieser Seite aus bleibt der Planet daher immer sichtbar

Sand im Anflug

Science-fiction-Fans aufgepasst: Wodurch haben sich die Produzenten der Serie Raumschiff Enterprise zum Logo der Sternenflotte inspirieren lassen? Es könnten glatt die Sicheldünen gewesen sein, die in einem Riesenkrater nahe dem Mawrth-Tal über den Mars wandern. Solche Barchane, wie diese Dünenform auch heißt, kennen wir auch auf der Erde. Auf dem Roten Planeten bewegen sich die Sandgebilde allerdings viel, viel langsamer voran: Oft nur wenige Meter in Tausenden von Jahren. Die Dichte der Marsatmosphäre ist etwa hundertmal geringer als die der irdischen Lufthülle. Deshalb sind nur die stärksten Stürme in der Lage, den Sand zu bewegen

Kosmischer Crash

Seit mehreren hundert Millionen Jahren bereits sind die beiden Galaxien untrennbar ineinander verhakt - angetrieben von der Schwerkraft. In dem Chaos der Kollision sind unzählige neue Sterne entstanden, die in hellem blauen Licht strahlen. Sie sind umgeben von pinkfarben dargestellten Wasserstoffgas. An manchen Stellen behindert brauner Staub die freie Sicht. Warum die kosmische Formation Antennen-Galaxien heißt, wird erst in Aufnahmen mit größerem Blickfeld deutlich: Von den Sterneninseln erstrecken sich Arme ins All, die den Antennen von Insekten gleichen.

Schleuderspur

Ein äußerst gefräßiges Schwarzes Loch sitzt im Zentrum der Galaxie Centaurus A. Riesige Materiemengen wirbeln um das Monster mit der Masse von rund 50 Millionen Sonnen herum. Einen Teil der Materie verschlingt das Schwarze Loch, wobei gewaltige Energien frei werden, die den Galaxienkern in hellem Röntgenlicht erstrahlen lassen. Das restliche Gas wird mit halber Lichtgeschwindigkeit senkrecht zur Galaxienebene ins All geschleudert. Dort, wo diese Jets auf umgebende Materie treffen, bildet sich eine Stoßwelle, das Gas erhitzt sich und glüht. Gut zu erkennen vor allem unterhalb der Galaxie

Dem Untergang geweiht

Noch kreist der Marsmond Phobos um seinen Mutterplaneten. Aber wer weiß, wie lange noch. Der Trabant zeigt nach Ansicht von Forschern Zeichen der Auflösung: eine Vielzahl von Streifen, die sich in Längsrichtung über die Oberfläche ziehen. Sie entstehen durch die Wirkung der Schwerkraft: Phobos fliegt lediglich in rund 6000 Kilometer Höhe über die Oberfläche des Mars (der Erdmond umrundet unseren Planeten in rund 400 000 Kilometer Entfernung). Dadurch zieht die Gravitation an den beiden Enden von Phobos unterschiedlich stark und dehnt ihn. Bis er zerbirst. Irgendwann könnte also der Mars dem Saturn Konkurrenz machen - mit einen Ring aus Staub und Geröll.