The Mapuche people interpret the Southern Cross as the footprint of a ñandú, an ostrich-like bird. This picture shows this constellation above ESO’s 3.6 m telescope at La Silla observatory in Chile. The two bright stars in the bottom-right part of the image are Alpha and Beta Centauri, which in Mapuche cosmology correspond to “boleadoras” thrown by a hunter to entangle the bird’s legs.

Diese Collage zeigt eine kleine Auswahl von Regionen der Milchstraße, die im Rahmen der detailliertesten Infrarotkarte, die jemals von unserer Galaxie erstellt wurde, abgebildet wurden. Hier sehen wir von links nach rechts und von oben nach unten: NGC 3576, NGC 6357, Messier 17, NGC 6188, Messier 22 und NGC 3603. Bei allen handelt es sich um Gas- und Staubwolken, in denen sich Sterne bilden, mit Ausnahme von Messier 22, einer sehr dichten Gruppe alter Sterne.

Die Bilder wurden mit dem „Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy“ (VISTA) der ESO und seiner Infrarotkamera VIRCAM aufgenommen. In der gigantischen Karte, zu der diese Bilder gehören, sind 1,5 Milliarden Objekte verzeichnet. Sie wurden im Laufe von 13 Jahren im Rahmen der VISTA-Durchmusterung „Variables in the Vía Láctea“ (VVV) und des Begleitprojekts „VVV eXtended survey“ (VVVX) erfasst.

Astronominnen und Astronomen haben eine Reihe von Bildern eines Sterns, der nicht die Sonne ist, mit ausreichender Detailgenauigkeit aufgenommen, um die Bewegung von brodelndem Gas auf seiner Oberfläche zu erfassen. Die Bilder des Sterns R Doradus wurden im Juli und August 2023 mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), einem Teleskop, an dem die ESO beteiligt ist, aufgenommen. Hier sind drei dieser realen Bilder zu sehen, die am 18. Juli, 27. Juli und 2. August 2023 mit ALMA aufgenommen wurden. Die riesigen Blasen – 75-mal so groß wie die Sonne – auf der Oberfläche des Sterns sind das Ergebnis von Konvektionsbewegungen im Inneren des Sterns.

Astronominnen und Astronomen haben eine Reihe von Bildern eines Sterns, der nicht die Sonne ist, mit ausreichender Detailgenauigkeit aufgenommen, um die Bewegung von brodelndem Gas auf seiner Oberfläche zu erfassen. Die Bilder des Sterns R Doradus wurden im Juli und August 2023 mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), einem Teleskop, an dem die ESO beteiligt ist, aufgenommen. Hier sind drei dieser realen Bilder zu sehen, die am 18. Juli, 27. Juli und 2. August 2023 mit ALMA aufgenommen wurden. Die riesigen Blasen – 75-mal so groß wie die Sonne – auf der Oberfläche des Sterns sind das Ergebnis von Konvektionsbewegungen im Inneren des Sterns. Die Größe der Erdumlaufbahn ist als Maßstab angegeben.

Diese Weitwinkelansicht, die aus Bildern des Digitized Sky Survey 2 erstellt wurde, zeigt die Region um R Doradus, den hellen, orangefarbenen Stern in der Mitte. Die Oberfläche des Sterns wurde kürzlich mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an dem die ESO beteiligt ist, detailliert abgebildet.

Dieses Bild der Woche zeigt die Region RCW 106 mit leuchtend roten Wolken, in denen neue Sterne geboren werden. Aber nur 1 % dieses Gases wird tatsächlich zu Sternen werden, und keiner weiß so recht, warum dieser Prozentsatz so niedrig ist.

Wir wissen, dass Sternentstehung normalerweise so abläuft, dass sich Bereiche dieser riesigen Wolken aus kaltem Gas verklumpen und schließlich zu neugeborenen Sternen kollabieren, was bei einer kritischen Dichte geschieht. Aber wenn wir diese Dichte überschreiten, entstehen dann in noch dichteren Regionen noch mehr Sterne, und könnte dies einen Hinweis zur Lösung des 1 %-Rätsels geben?

Neue Ergebnisse des Atacama Pathfinder Experiment (APEX), die zur Veröffentlichung in Astronomy & Astrophysics (Link ab dem 20. August verfügbar) angenommen wurden, deuten darauf hin, dass das nicht der Fall ist: Die Sternentstehung ist in dichteren Regionen nicht effizienter. Dies lässt sich vielleicht durch die Art und Weise erklären, wie diese dichteren Wolken in fadenförmige Strukturen und Kerne zerfallen, aus denen sich Sterne bilden. Doch viele damit zusammenhängende Fragen sind noch offen. Dieses Bild der Woche beleuchtet diese interessanten Bereiche. Es zeigt eine rote Karte des dichten Gases, aufgenommen mit der ArTéMiS-Kamera am APEX, überlagert auf ein Bild im sichtbaren Licht, das mit dem VLT Survey Telescope aufgenommen wurde.

Während APEX dieses stellare Rätsel weiter erforscht, können wir erwarten, dass wir viele weitere beeindruckende Bilder wie dieses sehen werden.

Vor rund 11.000 Jahren endete das Leben eines Riesensterns mit einer gewaltigen Explosion, ein Ereignis, das man als Supernova bezeichnet. Dabei breiten sich Schockwellen im umgebenden Gas aus, die es zu solch komplexen fadenartigen Gebilden verdichten. Die Energie, die bei einem solchen Supernova-Ereignis frei wird, erhitzt dann diese Filamente und lässt sie hell aufleuchten. Das Ergebnis ist das, was wir in diesem Bild der Woche sehen können: die Überreste der Vela-Supernova.

Dieses Bild ist nur ein kleiner Ausschnitt eines viel größeren Bildes, aufgenommen mit der OmegaCAM am VLT Survey Telescope (VST), das Teil des Paranal Observatorium der ESO ist. Mit einer Entfernung von nur 800 Lichtjahren von der Erde ist der Vela-Supernova-Überrest eines der nächstgelegenen Beispiele für diese dramatischen Ereignisse. Dank seiner Nähe können wir ihn sehr detailliert untersuchen, und so besser verstehen, wie massereiche Sterne auf spektakuläre Weise ihr Leben beenden.

Das junge stellare Objekt 177-341 W, beobachtet mit dem Very Large Telescope der ESO (VLT, oberes Inset) und dem Hubble Space Telescope (HST, unteres Inset). Dieses Objekt befindet sich im Orionnebel, der hier im Hintergrund aufgenommen mit dem VLT Survey Telescope zu sehen ist. Dank der adaptiven Optik des VLT, die die durch atmosphärische Turbulenzen verursachte Unschärfe korrigiert, ist das VLT-Bild das schärfste, das je von diesem Objekt aufgenommen wurde. Es erscheint in einer neuen Studie unter der Leitung von Mari-Liis Aru (ESO), in der MUSE-Beobachtungen zahlreicher Proplyds im Orion vorgestellt werden, die Astronom*innen helfen werden zu verstehen, wie sich Sterne und Planetensysteme in diesen stellaren Kinderstuben bilden. Klicken Sie hier für eine ausführlichere Beschreibung dieses Objekts.

Links

• Tränen am Himmel: Detailansicht des junges stellare Objekts 177-341 W
• Video: Eine MUSE-Ansicht des jungen stellaren Objeckts 177-341 W

Ist es ein Komet? Ist es ein Raumschiff? Das Objekt in diesem Bild der Woche ist auf den ersten Blick vielleicht etwas schwer zu erkennen. Es handelt sich tatsächlich um einen jungen Stern – aber warum hat er eine so ungewöhnliche Form?

Junge Sterne sind von einer Scheibe aus Gas und Staub umgeben: dem Baumaterial für Planeten. Wenn andere sehr helle und massereiche Sterne in der Nähe sind, heizt ihr Licht die Scheibe des jungen Sterns auf, wodurch ein Teil des Materials abgetragen wird. Das tropfenförmige Objekt auf diesem Bild, 177-341 W, befindet sich im Orionnebel. Die Sterne, die die Scheibe von 177-341 W abtragen, sind rechts oben außerhalb des Bildes. Wenn ihre Strahlung mit dem Material um den jungen Stern zusammenstößt, entsteht die helle, bogenförmige Struktur, die hier in Gelb zu sehen ist. Der Schweif, der sich vom Stern in Richtung der unteren linken Ecke erstreckt, ist Material, das von 177-341 W durch die Sterne aus dem Gesichtsfeld weggetragen wird. Diese Art von Objekten – ionisierte protoplanetare Scheiben – wird „Proplyds“ genannt.

Diese Studie unter der Leitung von Mari-Liis Aru (ESO), die mit dem Instrument Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) am Very Large Telescope (VLT) der ESO in Chile durchgeführt wurde, wird in einem neuen Fachartikel vorgestellt. Die in diesem Bild gezeigten Farben bilden verschiedene Elemente wie Wasserstoff, Stickstoff, Schwefel und Sauerstoff ab. Dies ist jedoch nur ein kleiner Teil der von MUSE gesammelten Daten, das Tausende von Bildern in verschiedenen Farben oder Wellenlängen gleichzeitig aufnimmt. Dadurch kann man die physikalischen Eigenschaften protoplanetarer Scheiben sehr detailliert untersuchen, einschließlich der Menge an Masse, die sie verlieren. In dieser neuen Veröffentlichung werden MUSE-Beobachtungen zahlreicher anderer Protoplaneten im Orion vorgestellt, die zu einem von Carlo F. Manara (ESO) geleiteten Projekt gehören. Dieses soll dazu beitragen, ein besseres Bild davon zu bekommen, wie sich Sterne und Planetensysteme in diesen stellaren Kinderstuben bilden.

Links

• Das junge stellare Objekt 177-341 W mit Hubble und dem VLT aufgenommen
• Video: Eine MUSE-Ansicht des jungen stellaren Objeckts 177-341 W

Dieses Bild zeigt einen Weitwinkelausschnitt der Umgebung von Gaia BH3, dem massereichsten stellaren schwarzen Loch in unserer Galaxie. Das schwarze Loch selbst ist hier nicht sichtbar, aber der Stern, der es umkreist, ist genau in der Mitte dieses Bildes zu sehen, das aus Aufnahmen des Digitized Sky Survey 2 erstellt wurde.

Diese Abbildung zeigt die Position des Nebels NGC 6164/6165, der auch als Drachenei bekannt ist, im Sternbild Norma (Zimmermannsquadrat) auf der Südhemisphäre. Die Karte zeigt die meisten der Sterne, die unter guten Bedingungen mit bloßem Auge sichtbar sind. Die Position des Nebels selbst ist mit einem roten Kreis markiert.

Diese Weitwinkelaufnahme, die aus Bildern des Digitized Sky Survey 2 erstellt wurde, zeigt die reichhaltigen Sternwolken im Sternbild Norma (das Zimmermannsquadrat) in unserer Milchstraßengalaxie. Der wunderschöne Nebel NGC 6164/6165, der auch als Drachenei bekannt ist, erscheint in der Mitte des Bildes.

Diese Zusammenstellung von Bildern zeigt drei künstlerische Darstellungen des gewaltigen Ereignisses, das das Schicksal des Sternsystems HD 148937 veränderte; das letzte Bild zeigt ein echtes astronomisches Bild. Ursprünglich bestand das System aus mindestens drei Sternen (Bild oben links), von denen zwei nahe beieinander lagen und ein weiterer viel weiter entfernt war, bis eines Tages die beiden inneren Sterne zusammenstießen und verschmolzen (Bild oben rechts). Durch dieses turbulente Ereignis entstand ein neuer, größerer und magnetischer Stern, der nun ein Paar mit dem weiter entfernten Stern bildet (unten links). Bei der Verschmelzung wurde außerdem Material freigesetzt, aus dem der spektakuläre Nebel entstand, der die beiden Sterne jetzt umgibt (unten rechts).

Dieses Bild, aufgenommen mit dem VLT Survey Telescope am Paranal-Observatorium der ESO, zeigt den wunderschönen Nebel NGC 6164/6165, auch bekannt als das Drachenei. Der Nebel besteht aus einer Gas- und Staubwolke, die ein Sternpaar namens HD 148937 umgibt.

In einer neuen Studie haben Astronominnen und Astronomen anhand von ESO-Daten gezeigt, dass sich die beiden Sterne auf ungewöhnliche Weise voneinander unterscheiden – der eine erscheint viel jünger und ist im Gegensatz zum anderen magnetisch. Außerdem ist der Nebel deutlich jünger als die beiden Sterne in seinem Inneren und besteht aus Gasen, die normalerweise tief im Inneren eines Sterns und nicht außerhalb zu finden sind. Diese Hinweise trugen dazu bei, das Rätsel des Systems HD 148937 zu lösen: Wahrscheinlich gab es drei Sterne in diesem System, bis zwei von ihnen zusammenstießen und verschmolzen, wodurch ein neuer, größerer und magnetischer Stern entstand. Durch dieses gewaltige Ereignis bildete sich auch der spektakuläre Nebel, der nun die verbleibenden Sterne umgibt.

Astronom*innen sind dafür bekannt, dass sie Objekte mit seltsamen Konventionen benennen, und die kometare Globule GN 16.43.7.01 in diesem Bild der Woche ist da keine Ausnahme. Kometare Globulen haben, abgesehen vom Aussehen, nichts mit Kometen zu tun: Sie wurden wegen ihres verwaschenen Kopfes und ihrem länglichen, dunklen Schweif so benannt, wie man anhand dieses Bildes erkennen kann, das mit dem VLT Survey Telescope (VST) am Paranal-Observatorium der ESO in Chile aufgenommen wurde.

Diese Globule mit dem Namen Dark Tower (Dunkler Turm) – Astronom*innen machen die kryptischen Bezeichungen mit einprägsamen Namen wieder wett – liegt etwa 5000 Lichtjahre von der Erde entfernt im südlichen Sternbild Scorpius (der Skorpion). Sie enthält dichte Klumpen von kollabierendem Gas und Staub, aus denen Sterne entstehen.

Die merkwürdige Form dieses Objekts ist das Ergebnis eines intensiven Strahlungsbeschusses durch einen Haufen junger, heller Sterne, der sich links oben außerhalb des Bildes befindet. Diese Strahlung hat die kometare Globule mit dem charakteristischen rosafarbenen Leuchten heißer, angeregter Materie überzogen und umrissen.

Diese künstlerische Darstellung zeigt den magnetischen Weißen Zwerg WD 0816-310, auf dessen Oberfläche Astronominnen und Astronomen eine Art Narbe gefunden haben, die auf den Einschluss von Planetentrümmern zurückzuführen ist.

Wenn sich Objekte wie Planeten oder Asteroiden dem Weißen Zwerg nähern, werden sie zerrissen und bilden eine Trümmerscheibe um den toten Stern. Ein Teil dieses Materials kann vom Weißen Zwerg verschlungen werden und Spuren bestimmter chemischer Elemente auf seiner Oberfläche hinterlassen. 

Mithilfe des Very Large Telescope der ESO fanden die Forschenden heraus, dass sich die Signatur dieser chemischen Elemente mit der Rotation des Sterns ebenso wie das Magnetfeld periodisch verändert. Dies deutet darauf hin, dass die Magnetfelder diese Elemente auf den Stern schleuderten, sodass sie sich an den Magnetpolen konzentrierten und die hier zu sehende Narbe bildeten.

Hunderttausende von Sternen sind auf diesem Bild der Woche zu erkennen, einer Infrarotaufnahme von Sagittarius C, einer Region nahe dem Zentrum der Milchstraße. Das Bild wurde mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO in der chilenischen Atacama-Wüste aufgenommen und hilft dabei, ein stellares Rätsel zu lösen.

Das Zentrum der Milchstraße ist die Region mit der höchsten Sternentstehungsrate in der gesamten Galaxie. Bisher hat man jedoch nur einen Bruchteil der jungen Sterne gefunden, die hier zu erwarten waren: Es gibt indirekte Hinweise darauf, dass in der jüngsten Vergangenheit viel mehr Sterne geboren wurden, als wir tatsächlich sehen. Das liegt daran, dass der Blick ins Zentrum der Galaxie nicht einfach ist: Staub- und Gaswolken blockieren das Licht der Sterne und verdecken die Sicht. Infrarotinstrumente wie die HAWK-I-Kamera am VLT ermöglichen es, durch diese Wolken hindurchzuschauen und die dahinterliegenden Sterne zu erkennen.

In einer aktuellen Studie analysierte Francisco Nogueras Lara, Astronom bei der ESO in Deutschland, VLT-Daten von Sagittarius C, einer Region, die aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung ein vielversprechender Kandidat für die Entstehung neuer Sterne ist. Und es hat sich gelohnt: Er fand heraus, dass diese Region viel reicher an jungen Sternen ist als andere Gebiete im galaktischen Zentrum. Ein Blick in ähnliche Regionen ist nun ein vielversprechender Ansatz, auch die anderen fehlenden jungen Sterne zu finden.

Diese künstlerische Darstellung basiert auf den Folgen einer Supernova-Explosion, wie sie von zwei Astronomen-Teams mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO und dem New Technology Telescope (NTT) der ESO beobachtet wurden. Die beobachtete Supernova SN 2022jli entstand, als ein massereicher Stern in einer feurigen Explosion verglühte und ein kompaktes Objekt zurückließ - einen Neutronenstern oder ein schwarzes Loch. Dieser Stern hatte jedoch einen Begleiter, der dieses gewaltige Ereignis überleben konnte. Die periodischen Wechselwirkungen zwischen dem kompakten Objekt und seinem Begleiter hinterließen regelmäßige Signale in den Daten, die zeigten, dass die Supernova-Explosion tatsächlich ein kompaktes Objekt hinterlassen hatte.

Diese künstlerische Darstellung basiert auf den Folgen einer Supernova-Explosion, SN 2022jli, wie sie von zwei Astronomen-Teams mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO und dem New Technology Telescope (NTT) der ESO beobachtet wurden. Diese Explosion ereignete sich in einem Doppelsternsystem, d. h. der Stern, der die Supernova verursachte und ein kompaktes Objekt hinterließ, hatte einen Begleitstern. Das kompakte Objekt und sein Begleiter umkreisen sich weiterhin gegenseitig, wobei das kompakte Objekt regelmäßig Materie von seinem Begleiter abzieht, wenn es sich ihm nähert, wie hier zu sehen.

Diese künstlerische Darstellung zeigt den Prozess, bei dem ein massereicher Stern in einem Doppelsternsystem zu einer Supernova wird. Diese Abfolge von Ereignissen ereignete sich bei der Supernova SN 2022jli und wurde den Forschern durch Beobachtungen mit dem Very Large Telescope (VLT) und dem New Technology Telescope (NTT) der ESO zugänglich gemacht. Nachdem ein massereicher Stern als Supernova explodiert ist, hat er ein kompaktes Objekt zurückgelassen – einen Neutronenstern oder ein schwarzes Loch. Der Begleitstern überstand die Explosion, aber seine Atmosphäre wurde infolgedessen aufgebläht. Das kompakte Objekt und sein Begleitstern umkreisten sich weiterhin gegenseitig, wobei das kompakte Objekt regelmäßig Materie aus der aufgeblähten Atmosphäre des anderen entnahm. Dieser Materiezuwachs zeigte sich in den Daten der Forscher in Form von regelmäßigen Helligkeitsschwankungen und periodischen Bewegungen von Wasserstoffgas.

Diese Collage zeigt in seiner Mitte ein reales Bild des jungen Sternsystems HH 1177 in der Großen Magellanschen Wolke, einer Nachbargalaxie der Milchstraße. Das Bild wurde mit dem Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) am Very Large Telescope (VLT) der ESO aufgenommen und zeigt Jets, die von dem Stern ausgehen. Anschließend nutzten die Forschenden das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an dem die ESO beteiligt ist, um Hinweise auf eine Scheibe zu finden, die den jungen Stern umgibt. Eine künstlerische Darstellung des Systems, auf der sowohl die Jets als auch die Scheibe zu sehen sind, ist auf der rechten Seite abgebildet.

Mit den vereinten Fähigkeiten des Very Large Telescope (VLT) der ESO und des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an dem die ESO beteiligt ist, wurde eine Scheibe um einen jungen massereichen Stern in einer anderen Galaxie beobachtet. Die Aufnahmen des Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) am VLT (links) zeigen die Mutterwolke LHA 120-N 180B, in der dieses System mit der Bezeichnung HH 1177 erstmals beobachtet wurde. Das Bild in der Mitte zeigt die Jets, die das System begleiten. Der obere Teil des Jets ist leicht auf uns gerichtet und daher blauverschoben; der untere Teil entfernt sich von uns und ist daher rotverschoben. Die Beobachtungen von ALMA (rechts) förderten dann die rotierende Scheibe um den Stern zutage, deren Seiten sich ebenfalls auf uns zu und von uns weg bewegen.

Diese künstlerische Darstellung zeigt das System HH 1177, das sich in der Großen Magellanschen Wolke, einer Nachbargalaxie der unseren, befindet. Das junge und massereiche stellare Objekt, das im Zentrum glüht, sammelt Materie aus einer staubigen Scheibe ein und stößt gleichzeitig Materie in kräftigen Jets aus. Ein Team von Astronomen und Astronominnen hat mit Hilfe des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an dem die ESO beteiligt ist, durch Beobachtung der Rotation dieser Scheibe Beweise für deren Existenz gefunden. Dies ist das erste Mal, dass in einer anderen Galaxie eine Scheibe um einen jungen Stern entdeckt wurde, die mit den Scheiben identisch ist, aus denen in unserer eigenen Galaxie Planeten entstehen.

Dieses Bild von R Leporis, einem Stern in der Endphase seiner Entwicklung, ist das höchstauflösende Bild, das jemals mit ALMA erzielt wurde. Es hat eine Winkelauflösung von 5 Millibogensekunden, was dem Erkennen eines 10 Meter langen Busses auf dem Mond entspricht. Es wurde mit den ALMA Band 10 (Hochfrequenz)-Empfängern und einer Array-Konfiguration mit einer maximalen Basislinienlänge von 16 km sowie einer neuartigen Kalibrierungstechnik erzielt. Die Submillimeterwellen-Emissionen der Sternoberfläche sind in Orange und die Cyanwasserstoff-Maser-Emissionen bei 891 GHz sind in Blau dargestellt. Die Beobachtungen zeigen, dass der Stern von einer ringförmigen Struktur aus Gas umgeben ist und dass Gas aus dem Stern in den umgebenden Raum entweicht.

Screenshot of the animation in this Picture of the Week, which shows us the nearby galaxy NGC3456 in thousands of different colours or wavelengths of light, captured with ESO’s Very Large Telescope (VLT) at Paranal Observatory. Thanks to observations of more than 100 galaxies, including this one, astronomers are discovering there are properties of massive stars that could influence whether or not they end their lives in a spectacular supernova explosion. 

Core collapse supernovae are the extremely energetic deaths of massive stars, those with eight times or more mass than the Sun. Aside from their sheer size, the exact properties — such as chemical makeup — of the stars that die as supernovae are poorly understood because we rarely get to see them before they explode. But, we can study the explosion sites.

A new study led by former ESO student Thallis Pessi at the Universidad Diego Portales (Chile) has done precisely that. The team analysed galaxies where supernovae have occurred, comparing the explosion sites themselves to all other regions within those galaxies. They found that the proportion of elements heavier than hydrogen or helium influences whether a supernova will happen: massive stars born out of gas with a lower abundance of these elements are more likely to explode as supernovae.

The team used data from the Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) instrument at the VLT. MUSE breaks the light coming from every location within its field of view into a rainbow or spectrum, allowing the team to map the chemical composition of these galaxies.

Link:

• Uncovering supernova secrets (video animation)