Auf der Erde entsteht Amethyst, wenn Gasbläschen in Lava unter den richtigen Bedingungen abkühlen. Im Weltraum kann ein sterbender Stern mit sonnenähnlicher Masse eine Struktur erschaffen, die diesen schönen Juwelen gleicht.
Wenn Sterne wie unsere Sonne ihren Brennstoffvorrat aufbrauchen, werfen sie ihre äußeren Schichten ab, und der Kern des Sterns schrumpft. Mit dem Weltraumobservatorium Chandra haben Astronomen eine Blase aus ultraheißem Gas im Zentrum eines dieser sterbenden Sterne gefunden, in einem planetarischen Nebel namens IC 4593 innerhalb unserer Milchstraßen-Galaxie. Mit einer Entfernung von etwa 7.800 Lichtjahren ist IC 4593 der fernste planetarische Nebel, der bislang mit Chandra beobachtet wurde.
Dieses neue Bild von IC 4593 stellt Chandra-Röntgendaten in violetten Farbtönen dar und weckt Ähnlichkeiten zu Amethyst aus Geoden, die auf der ganzen Welt gefunden werden. Die von Chandra registrierte Blase besteht aus Gas, das auf eine Temperatur von mehr als einer Million Grad aufgeheizt wurde. Diese hohen Temperaturen wurden wahrscheinlich durch Materie erzeugt, die von dem geschrumpften Kern des Sterns abgestoßen wurde und auf Gas traf, das von dem Stern zuvor ausgestoßen wurde.
Das Kompositbild enthält auch optische Daten des Weltraumteleskops Hubble (Pink und Grün). Die pinkfarbenen Regionen des Hubble-Bildes markieren überlagernde Emissionen von kühlerem Gas, das aus einer Kombination von Stickstoff, Sauerstoff und Wasserstoff besteht, während die grünen Emissionen hauptsächlich von Stickstoff stammen.
Astronomen bezeichnen IC 4593 als planetarischen Nebel, was ein missverständlich klingender Name ist, weil diese Objektklasse nichts mit Planeten zu tun hat. Der Name wurde ihnen vor zwei Jahrhunderten gegeben, weil sie durch ein kleines Teleskop wie die Scheibe eines Planeten aussahen. Tatsächlich entsteht ein planetarischer Nebel, wenn das Innere eines sonnenähnlichen Sterns kontrahiert und seine äußeren Schichten expandieren und abkühlen. Im Fall der Sonne könnten sich ihre äußeren Schichten während der Roter-Riese-Phase bis über die Umlaufbahn der Venus erstrecken. Dies wird aber erst in mehreren Milliarden Jahren geschehen.
Neben dem heißen Gas gibt diese Studie auch Belege für eine punktartige Röntgenquelle im Zentrum von IC 4593. Diese Röntgenemission weist höhere Energien auf als die Blase aus heißem Gas. Die Punktquelle könnte auf den Stern zurückzuführen sein, der seine äußeren Schichten abgeworfen hat, um den planetarischen Nebel zu bilden, oder auf einen möglichen Begleitstern in diesem System.
Video-Link: https://youtu.be/hTUvuczh8ls
Eine Abhandlung, die diese Ergebnisse beschreibt, erschien in der Ausgabe den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society vom April 2020. Die Autoren sind Jesús A. Toalá (Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) in Michoacan, Mexiko); M. A. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía in Granada, Spanien); L. Bianchi (The Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland); Y.-H. Chu (Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica (ASIAA) in Taipei, Taiwan, China) und O. De Marco (Macquarie University in Sydney, Australien).
Das Marshall Space Flight Center der NASA leitet das Chandra-Programm. Das Chandra X-ray Center des Smithsonian Astrophysical Observatory steuert Chandras Wissenschafts- und Flugoperationen von Cambridge und Burlington (Massachusetts) aus.
Eine größere Version der Aufnahme gibt es unter:
https://chandra.harvard.edu/photo/2020/ic4593/ic4593_lg.jpg
(THK)
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