Pressemitteilung

Der Geist eines sterbenden Sterns

5. August 2015

Diese außergewöhnliche Blase, die wie der Geist eines Sterns in der gespenstischen Dunkelheit des Weltraums leuchtet, mag übernatürlich und geheimnisvoll erscheinen, ist aber ein bekanntes astronomisches Phänomen: ein Planetarischer Nebel, der Überrest eines sterbenden Sterns. Hierbei handelt es sich um die beste Aufnahme des wenig bekannten Objekts ESO 378-1, die bisher gewonnen werden konnte und wurde vom Very Large Telescope der ESO im Norden Chiles aufgenommen.

Die schimmernde Kugel mit dem Spitznamen Südlicher Eulennebel ist ein Planetarischer Nebel mit einem Durchmesser von fast vier Lichtjahren. Sein informeller Name bezieht sich auf seinen "Cousin" auf der nördlichen Himmelskugel, den Eulennebel. ESO 378-1 [1], der auch unter den Bezeichnungen PN K 1-22 und PN G283.6+25.3 katalogisiert ist, befindet sich im Sternbild Hydra (die weibliche Wasserschlange).

Da sein Leuchten wie bei allen Planetarischen Nebeln nur ein paar Zehntausend Jahre anhalten wird, handelt es sich bei ESO 378-1, verglichen mit einer typischen Lebenszeit eines Sterns von mehreren Milliarden Jahren [2], um ein Phänomen von vergleichsweise kurzer Lebensdauer.

Planetarische Nebel entstehen durch das ausgeworfene und sich ausdehnende Gas eines sterbenden Sterns. Obwohl sie in der Anfangsphase ihrer Entstehung auffallend helle und faszinierende Objekte sind, verblassen sie, sobald das Gas, aus dem sie bestehen, auseinandertreibt und der zentrale Stern dunkler wird.

Damit sich ein Planetarischer Nebel bilden kann, muss der alternde Stern eine Masse von weniger als dem Achtfachen der Sonne haben. Sterne, die schwerer als dieser Grenzwert sind, werden ihr Leben, sobald ihre Zeit gekommen ist, auf dramatische Weise als Supernova-Explosion beenden.

Wenn aber weniger massereichen Sterne alt werden, beginnen sie ihre äußeren Schichten aus Gas durch Sternwinde abzugeben. Sobald sich der größte Teil dieser äußeren Schichten aufgelöst hat, beginnt der restliche heiße Kern des Sterns ultraviolette Strahlung zu emittieren, die das umgebende Gas ionisiert. Diese Ionisation führt dazu, dass die sich ausdehnende Hülle gespenstischen Gases anfängt in hellen Farben zu leuchten.

Nachdem der Planetarische Nebel verschwunden ist, wird der übriggebliebene Sternrest noch für weitere Milliarden Jahre brennen, bis er all sein verbliebenes Brennmaterial aufgebraucht hat. Danach wird aus ihm ein winzig kleiner – aber heißer und sehr dichter – Weißer Zwerg, der über eine Zeitspanne von Milliarden von Jahren langsam abkühlt. Auch die Sonne wird in ein paar Milliarden Jahren in der Zukunft einen Planetarischen Nebel hervorbringen und anschließend ihren Lebensabend als Weißer Zwerg verbringen.

Planetarische Nebel spielen eine entscheidende Rolle in der chemischen Anreicherung und Entwicklung des Universums. Elemente wie Kohlenstoff und Stickstoff, aber auch andere schwere Elemente werden in diesen Sternen erzeugt und in das interstellare Medium abgegeben. Aus dieser Materie können neue Sterne, Planeten und letztendlich Leben entstehen. Deshalb die berühmte Redewendung des Astronomen Carl Sagan: „Wir bestehen aus Sternenstaub.“

Dieses Bild stammt aus dem ESO Cosmic Gems-Programm (wörtlich „kosmische Edelsteine“), einer ESO-Initiative zur Erstellung von astronomischen Aufnahmen für Bildungs- und Öffentlichkeitsarbeit. Das Programm nutzt hauptsächlich Zeiten, während derer die Beobachtungsbedingungen nicht den strengen Ansprüchen wissenschaftlicher Beobachtungsarbeit genügt, um Bilder von interessanten, faszinierenden oder von Himmelsobjekten anzufertigen, die einfach schön anzusehen sind. Die Bilddaten sind anschließend im wissenschaftlichen Archiv der ESO für jedermann zugänglich. Auch professionelle Astronomen können sie für ihre Zwecke nutzen.

Endnoten

[1] Das “ESO” im Namen dieses Objekts bezieht sich auf einen Katalog aus Objekten, der in den 1970ern und 80ern durch sorgfältige Inaugenscheinnahme neuer Fotografien zusammengetragen wurde, die mit dem 1-Meter-Schmidt-Teleskop der ESO am La Silla aufgenommen wurden.

[2] Die Lebensdauer eines Planetarischen Nebels als Bruchteil des Lebens eines Sterns ist in etwa vergleichbar mit der Lebensdauer einer Seifenblase verglichen mit dem Alter des Kindes, das sie erzeugt hat.

Weitere Informationen

Die Europäische Südsternwarte (engl. European Southern Observatory, kurz ESO) ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Getragen wird die Organisation durch 16 Länder: Belgien, Brasilien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Großbritannien, Italien, die Niederlande, Österreich, Polen, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz und die Tschechische Republik. Die ESO ermöglicht astronomische Spitzenforschung, indem sie leistungsfähige bodengebundene Teleskope entwirft, konstruiert und betreibt. Auch bei der Förderung internationaler Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Astronomie spielt die Organisation eine maßgebliche Rolle. Die ESO verfügt über drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Chile: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf dem Paranal betreibt die ESO mit dem Very Large Telescope (VLT) das weltweit leistungsfähigste Observatorium für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren Lichts und zwei Teleskope für Himmelsdurchmusterungen: VISTA, das größte Durchmusterungsteleskop der Welt, arbeitet im Infraroten, während das VLT Survey Telescope (VST) für Himmelsdurchmusterungen ausschließlich im sichtbaren Licht konzipiert ist. Die ESO ist einer der Hauptpartner bei ALMA, dem größten astronomischen Projekt überhaupt. Auf dem Cerro Armazones unweit des Paranal errichtet die ESO zur Zeit das European Extremely Large Telescope (E-ELT) mit 39 Metern Durchmesser, das einmal das größte optische Teleskop der Welt werden wird.

Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsländern (und einigen weiteren Staaten) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.

Links

• Das Cosmic Gems-Programm der ESO
• Fotos vom Very Large Telescope
• Andere Bilder, die mit dem Very Large Telescope aufgenommen wurden

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Dies ist eine Übersetzung der ESO-Pressemitteilung eso1532.