Das umlaufende Röntgenteleskop XMM-Newton der Europäischen Weltraumorganisation hat die Wiedergeburt des planetarischen Nebels A78 erfasst.
Das von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) entwickelte umlaufende Röntgenteleskop XMM-Newton (empfindlich für den Bereich von 0,1 bis 15 keV) wurde am 10. Dezember 1999 in die Umlaufbahn gebracht.
Foto: ESA / D. Ducros
Einer der komplexesten Nebel in der Struktur ist "Cat's Eye" (NGC 6543). Das Bild wurde gemeinsam mit dem Chandra-Röntgenteleskop und dem optischen Hubble-Teleskop aufgenommen
Foto: NASA / CXC / SAO, NASA / STScI
Hinter dem schönen Bild des Nebels in Form eines Auges verbirgt sich die schwierige Geschichte von Leben, Tod und kurzlebiger Wiederbelebung eines einzelnen Sterns. Der Nebel, der aufgrund seiner Kugelform als planetarisch bezeichnet wird, bildet sich zu einem späten Zeitpunkt in der Entwicklung der Sterne. Ein typischer Stern wie unsere Sonne scheint Milliarden von Jahren aufgrund der thermonuklearen Reaktion der Umwandlung von Wasserstoff in Helium. Wenn einem Stern der Treibstoff ausgeht, beginnt sein Kern zu schrumpfen und sich zu erwärmen, während die äußeren Schichten stark an Größe zunehmen - der Stern verwandelt sich in einen roten Riesen.
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Die mehrfach erhöhte Kerntemperatur löst neue thermonukleare Reaktionen aus, bei denen der Brennstoff nicht mehr Wasserstoff, sondern Helium ist - er wird zu schwereren Elementen wie Kohlenstoff oder Sauerstoff. Diese Reaktion ist sehr instabil, wodurch der Stern seine äußere Hülle abwerfen und ihn mit einer Geschwindigkeit von mehreren zehn Kilometern pro Sekunde in den umgebenden Raum schicken kann. Die Materieflüsse bewegen sich allmählich vom Zentrum weg, und die Energie, die der verbleibende Stern noch abgibt, beleuchtet diese Wolke. Dies ist jedoch eine für kosmische Verhältnisse sehr kurze Lebensperiode - nachdem der Stern einen Teil seiner Masse verloren hat, kann er keine hohe Temperatur mehr aufrechterhalten, thermonukleare Reaktionen verschwinden schnell und er verwandelt sich in einen weißen Zwerg.
Normalerweise können Sie an diesem Punkt im Leben eines planetarischen Nebels ein Ende setzen. Aber obwohl sehr selten, gibt es Ausnahmen - ein ausgestorbener Stern kann wieder aufleuchten. Die hohe Dichte des komprimierten Kerns kann die "Verbrennung" von Helium neu starten. Die erneute thermonukleare Reaktion erzeugt einen starken Sternwind, der mit enormer Geschwindigkeit noch mehr Materie vom Stern abbläst. Diese neue, schnelle Strömung trifft auf die Überreste der Materie aus der alten Strömung und bildet komplexe Strukturen, die auf dem Foto zu sehen sind. Wo sich die neuen und alten Sternwinde treffen, kann die Gastemperatur eine Million Grad erreichen und im Röntgenbereich emittieren. Diese glühenden Gasströme des wiederbelebten Sterns wurden mit dem XMM-Newton-Röntgenteleskop erfasst.
Übrigens über das weitere Schicksal des planetarischen Nebels. Ein neuer Blitz erweckte diesen Stern für kurze Zeit wieder zum Leben. Nachdem es noch mehr von seiner Masse verloren und die Reste von Helium erschöpft hat, wird es allmählich abkühlen und nach einigen Milliarden Jahren vollständig ausgehen und sich in einen sogenannten "schwarzen Zwerg" verwandeln. Wenn der Stern eine etwas solare Masse hätte (Chandrasekhar-Grenze), würde er sich in einen Neutronenstern verwandeln, und wenn er noch schwerer wäre, dann in ein Schwarzes Loch.
Erwartet unsere Sonne ein ähnliches Schicksal? Sehr wahrscheinlich. Bis zu diesem Moment werden jedoch mehr als eine Milliarde Jahre vergehen, da sich die Sonne jetzt ungefähr in der Mitte ihres Lebenszyklus befindet.
