Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: ESO, Wikipedia.

Bei dem Carinanebel, auch bekannt unter der Bezeichnung Eta-Carinae-Nebel, handelt es sich um einen sogenannten Emissionsnebel, welcher sich in einer Entfernung von etwa 7.500 Lichtjahren zu unserem Sonnensystem im Sternbild Schiffskiel (lateinischer Name „Carina“) befindet und über eine Ausdehnung von etwa 150 Lichtjahren verfügt. Aufgrund der Vielzahl der dort befindlichen massereichen Sterne zählt der Carinanebel zu den hellsten Nebeln, welche am Nachthimmel zu beobachten sind. Seine scheinbare Helligkeit beträgt +3,00 Magnitude, der scheinbare Durchmesser liegt bei 120 Bogenminuten. Der Nebel ist somit eine der ausgedehntesten H-II-Regionen in unserer Galaxie. Bei diesen Regionen handelt es sich um „Geburtsstätten“ neuer Sterne.

Innerhalb des Carinanebels befinden sich einige der hellsten und massereichsten Sterne, welche den Astronomen bekannt sind. Einer von ihnen ist Eta Carinae – ein veränderlicher und hoch instabiler Stern, welcher über die 100- bis 120-fache Masse unserer Sonne verfügt. Auffällig ist er besonders aufgrund seiner Ausbrüche und der daraus resultierenden, teilweise gewaltigen Helligkeitsveränderungen. Im Jahr 1843 erreichte er bei einem dieser Ausbrüche eine Helligkeit von -0,8 mag, was ihn nach dem Stern Sirius , dem „Hundsstern“ im Sternbild Canis Major (zu deutsch „Großer Hund“), für einige Zeit zum zweithellsten Stern am nächtlichen Firmament werden ließ.

Die hohe Fusionsrate im Inneren von Eta Carinae hat zur Folge, dass der dort zur Verfügung stehende Kernbrennstoff in verhältnismäßig kurzer Zeit, nämlich innerhalb von wenigen Millionen Jahren, verbraucht sein wird. Sobald dies geschieht wird der Stern seine Existenz in Form einer Supernova beenden.

Der Carinanebel präsentiert sich dem irdischen Beobachter bereits im sichtbaren Licht als ein wahrlich spektakulärer Anblick, aber viele seiner Geheimnisse bleiben in diesem Wellenlängenbereich hinter den dichten Staubwolken verborgen, welche den Nebel durchziehen und umgeben. Um diesen verhüllenden Staubschleier zu durchdringen hat sich ein von dem Astronomen Prof. Dr. Thomas Preibisch von der Universitätssternwarte der Ludwig-Maximilians-Universität in München geleitetes Beobachtungsteam die Leistungsfähigkeit des Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) und der daran montierten Infrarotkamera HAWK-I zu Nutze gemacht.

In staubreichen Himmelsregionen wird das von dort ausgehende kurzwellige blaue Licht stärker absorbiert und gestreut als das langwelligere rote. Der gleiche Effekt verursacht auf der Erde das Farbenspiel der leuchtend roten Auf- und Untergänge der Sonne, welche speziell dann zu beobachten sind, sobald sich viel Staub in der irdischen Atmosphäre befindet. In besonders staubreichen Regionen am nächtlichen Himmel ist dieser Absorptionseffekt so stark ausgeprägt, dass von den dortigen Objekten keinerlei sichtbares Licht die Erde erreicht. Astronomen umgehen dieses Problem, indem sie ihre Beobachtungen im infraroten Wellenlängenbereich durchführen, wobei dann spezielle Infrarotkameras eingesetzt werden.

Bei dem „High Acuity Widefield K-band Imager“, so die vollständige Bezeichnung für die Kamera HAWK-I, handelt es sich um ein Instrument, welches den unter Astronomen existierenden Bedarf nach Bildern mit einem verhältnismäßig großem Gesichtsfeld bei einer gleichzeitigen hohen räumlichen Auflösung im Nahinfrarotbereich von 0,85 bis 2,5 Mikrometern abdeckt. HAWK-I wurde am 1. August 2007 in Betrieb genommen und liefert seit 2008 wissenschaftliche Daten.

Das heute von der ESO veröffentlichte Bild entstand durch eine Kombination mehrerer Hundert Einzelaufnahmen. Das von den Wissenschaftlern präsentierte Endergebnis ist das detaillierteste Infrarotmosaik des Carinanebels, welches jemals erstellt wurde, und mit Sicherheit eine der spektakulärsten Aufnahmen, die je mit dem VLT angefertigt wurden.

Auf dem Bild sind nicht nur die massereichen und entsprechend leuchtkräftigen, hellen Sterne zu erkennen, sondern auch Hunderttausende schwächerer Sterne, welche auf vorherigen Aufnahmen dieser Region des Himmels unsichtbar geblieben waren. Somit erfüllt die Aufnahme neben den ästhetischen Gesichtspunkten auch die eigentliche wissenschaftliche Zielsetzung, denn eines der Hauptziele der Astronomen war die Suche nach Sternen in dieser Region, welche wesentlich masseärmer und somit auch lichtschwächer als die Sonne in unserem Sonnensystem sind.

Die Aufnahme verfügt zudem auch über eine genügend große Auflösung, um darauf unter anderem auch junge Braune Zwerge nachweisen zu können. Bei den Braunen Zwergen handelt es sich um eine spezielle Klasse von astronomischen Objekten. Sie verfügen über zu wenig Masse, als dass in ihrem Inneren ein Wasserstoffbrennen einsetzen könnte. Es handelt sich also nicht um „echte Sterne“. Andererseits verfügen sie mit einer Masse von mindestens 13 Jupitermassen wiederum über zu viel Materie, als dass sie als Planeten charakterisiert werden können.

Der bereits anfangs erwähnte Stern Eta Carinae ist auf der Aufnahme in der linken unteren Bildecke zu erkennen. Er ist von Gaswolken umgeben, welche von der starken von dem Stern ausgehenden UV-Strahlung zum Leuchten angeregt werden. Über das gesamte Bild verteilt sind zudem zahlreiche kompakt ausfallende Konzentrationen verschiedener dunkler Materialien zu sehen, welche auch im nahen infraroten Wellenbereich des Lichts undurchsichtig bleiben. In Inneren dieser auch als Globulen bezeichneten „Staubkokons“ bilden sich neue Sterne.

Während der letzten paar Millionen Jahre sind in der Region des Carinanebels unzählige neue Sterne entstanden, welche sich dabei sowohl als Einzelsterne als auch in Form von Sternhaufen gebildet haben. Der helle Sternhaufen nahe der Bildmitte, welcher ebenfalls bereits im sichtbaren Licht gut zu erkennen ist, trägt die Bezeichnung Trumpler 14. Im infraroten Lichtbereich werden allerdings auch dort noch viele weitere Sterne sichtbar.

In der linken Bildhälfte erkennt man außerdem eine kleine Ansammlung gelblich erscheinender Sterne. Diese Sternenformation konnte auf den neuen VLT-Daten erstmalig ausgemacht werden, da diese Sterne im sichtbaren Licht nicht beobachtbar sind. Sie stellen somit ein weiteres hervorragendes Beispiel für all die vielen neuen Objekte dar, welche diese eindrucksvolle Panorama des Carinanebels erstmalig enthüllen konnte.

Verschiedene höhere Auflösungen (bis zu 218 MB) des heute veröffentlichten Bildes finden Sie auf der entsprechenden Internetseite der Europäischen Südsternwarte.

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Raumcon-Forum:

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• Emissionsnebel
• Planetarische Nebel

Fachartikel:

• Deep wide-field near-infrared survey of the Canina Nebula (engl.)

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: ESO.

Der am 1. Mai 1836 durch den schottischen Astronomen James Dunlop entdeckte offene Sternhaufen NGC 3324 befindet sich in einer Entfernung von etwa 7.500 Lichtjahren zu unserem Sonnensystem im Sternbild Schiffskiel (lateinischer Name „Carina“). Dieser relativ junge Sternhaufen befindet sich am nordwestlichen Rand des Carinanebels (NGC 3372), dessen chaotische Struktur durch mehrere Sternentstehungsgebiete geformt wurde (Raumfahrer.net berichtete).

Vor rund drei Millionen Jahren begann in der Umgebung von NGC 3324, wo besonders große Mengen an Gas und Staub zur Verfügung stehen, eine Periode intensiver Sternentstehung. Dabei bildeten sich auch einige sehr heiße, massereiche Sterne, welche in der heute von der Europäische Südsternwarte (ESO) veröffentlichten Aufnahme deutlich zu erkennen sind.

Die Sternenwinde und die von diesen jungen Sternen ausgehende intensive Strahlung haben im Laufe der Zeit einen regelrechten Hohlraum in die umgebende Gas- und Staubwolke geblasen. Das deutlichstes Anzeichen hierfür ist die wandartige Struktur rechts von der Bildmitte in der ESO-Aufnahme. Die ultraviolette Strahlung der jungen und extrem heißen Sterne entreißt dabei den in der Gaswolke befindlichen Wasserstoffatomen Elektronen. Anschließend werden diese Elektronen wieder eingefangen und fallen schrittweise in niedrigere Energiezustände zurück.

Auf diese Weise entsteht ein charakteristisches rötliches Leuchten, welches gleichzeitig die räumliche Ausdehnung der ionisierten Gaswolke markiert. Die weiteren in der Aufnahme erkennbaren Farben werden durch andere chemische Elemente verursacht. Für das grünlich-gelbe Leuchten der zentralen Nebelregionen ist zum Beispiel zweifach ionisierter Sauerstoff verantwortlich.

Ähnlich wie bei den Wolken am irdischen Himmel lassen sich auch in kosmischen Staub- und Gaswolken mit etwas Phantasie wohlbekannte Formen und Gestalten ausmachen. In diesem Falle ähnelt der rechte Rand der Gas- und Staubwand dem Profil eines menschlichen Gesichts, wobei die Ausbuchtung im Zentrum der Wolke der Nase entsprechen würde. Diese Ähnlichkeit führte dazu, dass der Sternhaufen NGC 3324 bisweilen auch nach einer chilenischen Nobelpreisträgerin als der „Gabriela-Mistral-Nebel“ bezeichnet wird.

Die Aufnahme wurde mit dem Wide Field Imager am MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop am La Silla-Observatorium der ESO in Chile aufgenommen wurde. Durch das hohe Auflösungsvermögen des Wide Field Imagers werden in dem Bild viele dunkle Strukturen innerhalb von NGC 3324 sichtbar. Hierbei handelt es sich um Staub, welcher das Leuchten des Gases im Hintergrund abschirmt und so Schattenrisse erzeugt, die dem Anblick des Nebels zusätzliche Struktur und Tiefe verleihen.

NGC 3324 wurde von den Astronomen in der Vergangenheit bereits mehrfach mit Teleskopen untersucht. Unter anderem kam hierbei auch das Hubble Space Telescope zum Einsatz. Dieses Weltraumteleskop ist in der Lage, noch feinere Details auflösen als der Wide Field Imager des La Silla-Observatoriums. Allerdings verfügt das Hubble Space Telescope über ein ungleich kleineres Gesichtsfeld. Dies ist ein direktes Beispiel dafür, wie sich Teleskope mit unterschiedlich großen Gesichtsfeldern oder unterschiedlichen technischen Ausstattungen bei ihrer Arbeit gegenseitig ergänzen können.

Das MPG/ESO-2,2-Meter-Teleskop wurde bereits im Jahr 1984 in Betrieb genommen und ist eine Leihgabe der Max-Planck-Gesellschaft an die ESO. Sein Wide Field Imager, eine astronomische Kamera mit einem besonders großen Blickfeld und einem Detektor mit 67 Millionen Pixeln, liefert Aufnahmen, welche nicht nur von hohem wissenschaftlichen, sondern auch von ästhetischem Wert sind.
Verwandte Meldungen:

• Der Carinanebel – Eine Geburtsstätte neuer Sterne (16. November 2011)
• Der offene Sternhaufen NGC 371 (4. Februar 2011)

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• Sternhaufen

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Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: NASA.

Dieses Bild kam zu Stande, als Cassini kurz ihren Blick von Saturn und seinen Ringen und Monden abwandte, um den Carinanebel zu bewundern, eine helle, mehr als 200 Lichtjahre durchmessende Region in 8.000 Lichtjahren Entfernung von unserem Sonnensystem. Nahezu jeder Lichtpunkt in diesem Bild ist ein Stern unserer eigenen Galaxis, der Milchstraße.

Der Carina-Nebel ist eine Region aus Staub und Gas, die im Ultravioletten glühend erscheint vom Licht heller, heißer und extrem schwerer junger Sterne in ihr. Dunklere Regionen dieser Szene sind nun beileibe keine sternfreien Zonen; es handelt sich vielmehr um dichte Staubwolken, die das Licht der dahinter liegenden Sterne abblocken.

Das Bild wurde mit Cassinis Weitwinkelkamera im sichtbaren Licht aufgenommen. Die Belichtungszeit betrug 68 Sekunden. Cassini nimmt Bilder wie dieses von Zeit zu Zeit zu profanen Kalibrierungszwecken auf. Kalibrierungsbilder sind zwar selten von wissenschaftlichem Interesse. Dieses eine Bild unterstreicht aber immerhin Cassinis Bedeutung als das am weitesten entfernte astronomische Observatorium, das wir je in den Weltraum gebracht haben – unsere Augen im Kosmos, 1,6 Milliarden Kilometer von uns entfernt. Natürlich sind selbst die allernächsten Sterne derart weit von uns entfernt, dass ein, zwei Milliarden Kilometer mehr oder weniger auch keine Rolle mehr spielen und Cassini somit nicht wirklich als ernsthafte Konkurrenz für Hubble & Co. zu betrachten ist.

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