Bizzare Anordnung planetarischer Nebel

Physik-News vom 04.09.2013


Ein neuer Ansatz zur Vereinigung von Allgemeiner Relativitätstheorie und Quantenphysik

Astronomen haben mit dem New Technology Telescope der ESO und dem NASA/ESA Hubble Space Telescope mehr als 100 Planetarische Nebel in der zentralen Ausbuchtung, dem sogenannten Bulge, unserer Galaxie untersucht. Dabei stellten sie fest, dass die schmetterlingsförmigen Mitglieder dieser kosmischen Familie auf eine rätselhafte Weise ausgerichtet zu sein scheinen – ein überraschendes Ergebnis, wenn man bedenkt, wie unterschiedlich ihre Geschichte und Eigenschaften sind.


Der bipolare Planetarische Nebel NGC 6537

Publikation:


B. Rees, A. A. Zijlstra
Alignment of the Angular Momentum Vectors of Planetary Nebulae in the Galactic Bulge
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Der letzte Lebensabschnitt eines Sterns wie unserer Sonne endet mit dem Abstoßen seiner äußeren Schichten, wodurch Objekte entstehen, die als Planetarische Nebel bezeichnet werden und in einer Fülle an wunderschönen und atemberaubenden Gestalten vorkommen. Eine Unterart dieser Nebel, die als bipolare Planetarische Nebel bezeichnet wird, erscheint als geisterhafte Sanduhr oder Schmetterling um seinen Mutterstern.

Alle diese Nebel sind an verschiedenen Orten entstanden und besitzen unterschiedliche Eigenschaften. Weder die einzelnen Nebel, noch die Sterne aus denen sie entstanden sind, konnten jemals miteinander wechselwirken. Dennoch zeigt nun eine neue Studie, durchgeführt von Astronomen von der University of Manchester in Großbritannien überraschende Ähnlichkeiten zwischen manchen dieser Nebel: Viele von ihnen sind am Himmel auf gleiche Art und Weise ausgerichtet [1].

„Das ist ein wirklich überraschender Befund und, wenn er sich bewahrheitet, ein sehr wichtiger”, erklärt Bryan Rees von der University of Manchester, einer der beiden Autoren des Fachartikels. „Viele dieser geisterhaften Schmetterlinge scheinen ihrer Längsachse nach entlang der Ebene unserer Milchstraße ausgerichtet zu sein. Anhand der Bilder von Hubble und dem NTT konnten wir einen detaillierten Blick auf diese Objekte werfen und sie somit mit hoher Genauigkeit untersuchen.”

Die Astronomen haben 130 planetarische Nebel im sogenannten Bulge untersucht, der zentralen Verdickung der Milchstraße. Sie haben drei verschiedene Typen identifiziert [2] und sich deren Eigenschaften und Erscheinungsbild genau angeschaut.



„Während zwei dieser Populationen wie erwartet vollkommen zufällig am Himmel ausgerichtet waren, wies die dritte Population – die bipolaren Nebel – eine erstaunliche Präferenz für eine bestimmte Ausrichtung auf", erläutert Albert Zijlstra, der Zweitautor des Fachartikels und ebenfalls von der University of Manchester. „Obwohl jegliche axiale Ausrichtung überraschend wäre, ist es noch überraschender diese in der überfüllten Zentralregion unserer Galaxie zu finden.”

Man geht davon aus, dass Planetarische Nebel durch die Rotation des Sternsystems, aus dem sie entstehen, geformt werden. Diese hängt von den Eigenschaften des jeweiligen Systems ab – wie zum Beispiel ob es ein Doppelsternsystem ist [3] oder ob sich Planeten auf Umlaufbahnen um den Stern befinden. Beide Merkmale können die Form der abgestoßenen Blase stark beeinflussen. Die bipolaren Nebel gehören zu den extremsten Formen und werden vermutlich durch Gasjets verursacht, die Masse aus dem Doppelsternsystem senkrecht zu dessen Umlaufbahn ausstoßen.

„Die Ausrichtung, die wir für diese bipolaren Nebel beobachten, deutet darauf hin, dass an Sternsystemen innerhalb des Bulge irgendetwas skurril ist”, ergänzt Rees. „Damit sie sich so aufreihen, wie wir das beobachten, muss die Rotation der Sternsysteme, die sie gebildet haben, senkrecht zu den interstellaren Wolken gewesen sein, aus denen sie entstanden sind, was sehr merkwürdig ist.”

Während die Eigenschaften ihrer Vorgängersterne in der Tat diese Nebel formen, deutet dieser neue Fund auf einen anderen rätselhaften Einflussfaktor hin. Neben diesen komplexen stellaren Eigenschaften kommen noch jene unserer Milchstraße in Frage: Der gesamte zentrale Bulge rotiert um das galaktische Zentrum. Durch seine Magnetfelder könnte der Bulge einen stärkeren Einfluss auf unsere gesamte Milchstraße haben als bisher gedacht. Die Astronomen weisen darauf hin, dass starke Magnetfelder, die während der Bildung des Bulge präsent waren, das geordnete Verhalten der Planetarische Nebel verursacht haben könnten.

Da sich solche Nebel in unserer Nähe nicht auf so geordnete Weise ausrichten, müssen die Magnetfelder um ein Vielfaches stärker gewesen sein als in unserer heutigen Nachbarschaft [4].

„Wir können viel aus den Beobachtungen dieser Objekte lernen”, fasst Zijlstra zusammen. „Denn sollten sie sich tatsächlich auf diese unerwartete Art verhalten, hat dies nicht nur Konsequenzen für die Geschichte einzelner Sterne sondern für die Geschichte unserer gesamten Galaxie.”


Die News der letzten 14 Tage 11 Meldungen

28.11.2022
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Wie man Materialien durchschießt, ohne etwas kaputt zu machen
Wenn man geladene Teilchen durch ultradünne Materialschichten schießt, entstehen manchmal spektakuläre Mikro-Explosionen, manchmal bleibt das Material fast unversehrt.
25.11.2022
Sonnensysteme | Astrophysik
Im dynamischen Netz der Sonnenkorona
In der mittleren Korona der Sonne entdeckt ein Forscherteam netzartige, dynamische Plasmastrukturen – und einen wichtigen Hinweis auf den Antrieb des Sonnenwindes.
25.11.2022
Exoplaneten | Astrophysik
Rätselraten um einen jungen Exo-Gasriesen
Eine Foschergruppe hat einen Super-Jupiter um den sonnenähnlichen Stern HD 114082 entdeckt, der mit einem Alter von 15 Millionen Jahren der jüngste Exoplanet seiner Art ist.
24.11.2022
Teilchenphysik | Festkörperphysik | Quantenphysik
Spin-Korrelation zwischen gepaarten Elektronen nachgewiesen
Physiker haben erstmals experimentell belegt, dass es eine negative Korrelation gibt zwischen den beiden Spins eines verschränkten Elektronenpaares aus einem Supraleiter.
23.11.2022
Festkörperphysik | Quantenoptik
Lichtstrahlen beim Erlöschen zusehen
Ein Forschungsteam konnte erstmals messen, wie das Licht eines Leuchtzentrums in einem Nanodraht nach dessen Anregung durch einen Röntgenpuls abklingt.
22.11.2022
Exoplaneten | Teleskope
Weltraumteleskop JWST: Neues von den Atmospären von Exoplaneten
Beobachtungen des Exoplaneten WASP-39b mit dem James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) haben eine Fülle von Informationen über die Atmosphäre des Planeten geliefert.
21.11.2022
Galaxien | Schwarze Löcher | Teleskope
Schärfster Blick in den Kern eines Quasars
Eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern präsentiert neue Beobachtungen des ersten jemals identifizierten Quasars.
22.11.2022
Festkörperphysik | Physikdidaktik
Chemielehrbücher: Es gibt keine Kohlensäure - Falsch!
Die Existenz von Kohlensäure war in der Wissenschaft lange umstritten: theoretisch existent, praktisch kaum nachweisbar, denn an der Erdoberfläche zerfällt die Verbindung.
21.11.2022
Quantenphysik
Ein Quant als Winkel
Die Feinstrukturkonstante ist eine der wichtigsten Naturkonstanten überhaupt: In Wien fand man nun eine bemerkenswerte neue Art, sie zu messen – nämlich als Drehwinkel.
21.11.2022
Akustik | Quantenoptik
Akustische Quantentechnologie: Lichtquanten mit Höchstgeschwindigkeit sortiert
Einem deutsch-spanischen Forscherteam ist es gelungen einzelne Lichtquanten mit höchster Präzision zu kontrollieren.

Mehr zu den Themen

26.02.2019
Sterne | Astrophysik

Wenn Superwinde Partner von Roten Riesen verraten
Die Beobachtung von sterbenden Sternen erlaubt einen Blick in die Zukunft unserer eigenen Sonne und dem damit verbundenen Schicksal unseres ganzen Planetensystems.
11.08.2020
Astrophysik | Elektrodynamik | Klassische Mechanik

Klein und agil im All
UWE-4, der Experimentalsatellit der Uni Würzburg, hat mit seinem Elektro-Antrieb neue Maßstäbe gesetzt: In einer weltweiten Premiere für Kleinst-Satelliten hat er seine Umlaufbahn gezielt verändert.
24.01.2022
Satelliten | Raumfahrt | Astrophysik

James Webb Weltraumteleskop am Ziel
Die Wissenschaft kann möglicherweise bald erforschen, wie das Universum seinen Anfang nahm, denn das neue Weltraumteleskop James Webb hat seine Endposition erreicht.
25.07.2018
Astrophysik | Teilchenphysik

Mehr als der erste Blick verrät: Neuer Katalog von Röntgenquellen aus überlagerten Beobachtungen
Die Arbeitsgruppe Röntgenastrophysik des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) hat zusammen mit einem internationalen Team den ersten Katalog von Röntgenquellen in mehrfach beobachteten Himmelsregionen veröffentlicht.
26.07.2018
Astrophysik | Relativitätstheorie

Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie wird erstmalig an einem Schwarzen Loch belegt
Neue Messungen am Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße zeigen, wie Einsteins Gravitätstheorie in der Praxis funktioniert / Veröffentlichung in Astronomy & Astrophysics.
28.08.2017
Astrophysik | Elektrodynamik

Magnetfelder in einer Entfernung von fünf Milliarden Lichtjahren entdeckt
Magnetfelder spielen eine wichtige Rolle bei der Erforschung der Physik des interstellaren Mediums.
10.04.2018
Astrophysik | Klassische Mechanik | Optik

ILA 2018: Sicher, schnell und kostengünstig ins All
Der erdnahe Orbit gleicht einem stetig wachsenden Schrottplatz.
08.04.2020
Astrophysik | Elektrodynamik

Langlebigere Satelliten, weniger Weltraumschrott
Forschende der Universität Stuttgart nehmen innovatives induktives Plasmatriebwerk auf Helicon-Basis in Betrieb.
15.04.2019
Sterne | Kometen und Asteroiden | Astrophysik

Asteroiden verraten Größe ferner Sterne
Mit Hilfe der besonderen Eigenschaften von Gammastrahlen-Teleskopen haben Forscher die Durchmesser ferner Sterne bestimmt.
05.09.2022
Sterne | Supernovae | Astrophysik

Roter Riese Beteigeuze war vor 2.000 Jahren noch gelb
Mit fortschreitender Kernfusion im Innern eines Sterns ändern sich auch seine Helligkeit, Größe und Farbe.
05.04.2018
Astrophysik | Elektrodynamik

Kosmische Magnetfelder mit ungeahnter Ordnung
Turbulente Prozesse in Galaxien erzeugen ausgedehnte Magnetfelder – und die haben häufig eine großräumige reguläre Struktur.
28.06.2018
Galaxien | Sterne | Astrophysik

Fingerabdruck für Spurensuche im All
Physiker der Universität Innsbruck sind Stickstoff-Molekülen im Weltall auf der Spur.
01.06.2020
Astrophysik | Elektrodynamik

Heiße Sterne werden von riesigen magnetischen Flecken heimgesucht
Astronomen haben mit Hilfe von Teleskopen der Europäischen Südsternwarte (ESO) riesige Flecken auf der Oberfläche extrem heißer Sterne entdeckt, die sich in Sternhaufen verstecken.
09.11.2015
Milchstraße | Astrophysik

VISTA entdeckt neue Komponente der Milchstraße
Astronomen haben mit dem VISTA-Teleskop am Paranal-Observatorium der ESO einen bisher unbekannten Teil der Milchstraße entdeckt.
22.08.2019
Sterne | Thermodynamik | Astrophysik

Experiment HADES simuliert die Kollision und das Verschmelzen von Sternen: 800 Milliarden Grad in der kosmischen Küche
Sie gehören zu den spektakulärsten Ereignissen im Universum: Kollisionen von Neutronensternen.
22.09.2020
Astrophysik | Festkörperphysik

Gefangenes Wasser auf Sternenstaub
Astrophysiker der Uni Jena beweisen, dass Staubpartikel im All mit Eis vermischt sind.
26.06.2018
Sterne | Astrophysik

Frankfurter Physiker präzisieren Größe von Neutronensternen space
Der Vergleich von milliarden theoretischen Modellen mit Gravitationswellen-Messungen führt zur Lösung eines alten Rätsels.
12.09.2019
Sterne | Elektrodynamik | Astrophysik

Galaktische Förderbänder füttern Sternentstehung
Die Rolle von Magnetfeldern bei der Entstehung von Sternen wird seit Jahrzehnten unter Astrophysiker*innen stark diskutiert.
28.02.2018
Astrophysik | Optik

Einstein@Home entdeckt ersten nur im Gammalicht sichtbaren Pulsar
Das verteilte Rechenprojekt Einstein@Home aggregiert von zehntausenden Freiwilligen aus aller Welt gespendete Rechenleistung.
16.12.2015
Milchstraße | Astrophysik

Der Effelsberg-Bonn HI Survey
Bonner Astronomen haben einen wissenschaftlichen Meilenstein gesetzt.
07.08.2019
Sterne | Teleskope | Astrophysik

Anatomie einer kosmischen Möwe
Diese farbenfrohe und faszinierende Ansammlung von Objekten ist bekannt als der Möwennebel, benannt nach seiner Ähnlichkeit mit einer Möwe im Flug.
06.08.2018
Astrophysik | Klassische Mechanik

Abstürzende Monde: Was bei der Kollision der frühen Erde mit ihren Begleitern passierte
Internationales Forscherteam unter Beteiligung der Universität Tübingen simuliert ein mögliches Schicksal der sogenannten Moonlets.
08.01.2020
Relativitätstheorie | Astrophysik

Neue unabhängige Messung der Expansion des Universums bestärkt Forderung nach neuer Physik
Die Bestimmung der Hubble-Konstante, ein Maß für die Expansion des Universums, ist seit Jahren eine der spannendsten Herausforderungen der Physik: Messungen im heutigen Universum liefern andere Werte als solche in der Frühphase des Universums.
25.10.2018
Astrophysik | Teilchenphysik

Blick in die Sonne aus den Tiefen des Gran-Sasso-Massivs: Borexino berichtet über solare Neutrinos
Borexino-Experiment veröffentlicht Forschungsergebnisse über die „Geisterteilchen“ von der Sonne im Fachmagazin Nature.
09.03.2021
Exoplaneten | Astrobiologie | Astrophysik

Was die reflektierte Strahlung von Exoplaneten verraten könnte
Als 1995 der erste Planet außerhalb unseres Sonnensystems gefunden wurde, war das eine Sensation, die später mit dem Physik-Nobelpreis gewürdigt wurde.
03.04.2018
Galaxien | Schwarze_Löcher | Astrophysik

Tief ins Innere von Perseus A
Einem internationalen Forscherteam unter Beteiligung von Wissenschaftlern vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie ist es gelungen, neu gebildete Plasmajets in der Umgebung eines massereichen Schwarzen Lochs im Zentrum einer aktiven Galaxie mit bisher unerreichter Genauigkeit abzubilden.
08.04.2020
Astrophysik | Teilchenphysik

Zweifel an grundsätzlichen Annahmen zum Universum
Egal wohin wir schauen, im Weltall herrschen überall dieselben Regeln: Auf dieser Grundthese fußen zahllose Berechnungen der Astrophysik.
25.07.2018
Teilchenphysik | Kernphysik | Astrophysik

Material aus dem PSI hilft, Ungereimtheiten in der Urknalltheorie zu überprüfen
Kurz nach dem Urknall entstanden unter anderem radioaktive Atome des Typs Beryllium-7.
11.03.2021
Exoplaneten | Astrobiologie | Astrophysik

Wie Gesteine die Bewohnbarkeit von Exoplaneten beeinflussen
Die Verwitterung von Silikatgesteinen trägt massgeblich dazu bei, dass auf der Erde ein gemässigtes Klima herrscht.
07.05.2018
Satelliten | Astrophysik

UDE: Physik-Experiment bei Suborbitalflug dabei
Schwerelosigkeit macht´s möglich 3 – 2 – 1 – Zero! Als kürzlich die Rakete „New Shepard“ von der Startrampe im amerikanischen Van Horn losflog, jubelten die Physiker der Universität Duisburg-Essen (UDE).
02.09.2013
Kometen_und_Asteroiden | Astrophysik

Asteroiden aus der Bahn werfen
.
25.06.2018
Exoplaneten | Astrophysik

Wo sich Medizintechnik und Astrophysik treffen
An der Universität Bern haben Forschende aus der Astrophysik und der Medizintechnik gemeinsam eine neue Methode entwickelt, mit der sie Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems untersuchen.
12.03.2019
Supernovae | Atomphysik | Astrophysik

Wie schwere Elemente im Universum entstehen
Bei Sternenexplosionen oder an der Oberfläche von Neutronensternen entstehen schwere Elemente durch den Einfang von Wasserstoff-Kernen (Protonen).
27.06.2019
Sterne | Astrophysik

Im Herzen alt: eine Lösung für das Altersparadoxon Roter Riesen
Eine Gruppe Roter Riesen, die vor vier Jahren entdeckt wurde, scheint alt und jung zugleich.
24.04.2015
Astrophysik | Optik

Erstes Spektrum eines Exoplaneten im sichtbaren Licht
Astronomen ist es mit dem Exoplanetenjäger HARPS am La Silla-Observatorium der ESO in Chile erstmals gelungen, das Spektrum, das von einem Exoplaneten reflektiert wurde, im sichtbaren Licht nachzuweisen.
24.03.2021
Astrophysik

Die frühesten Strukturen des Universums
Das extrem junge Universum kann nicht direkt beobachtet werden, lässt sich aber mithilfe mathematischer Theorien rekonstruieren.
10.03.2022
Astrophysik | Teilchenphysik

Kosmischer Teilchenbeschleuniger am Limit
Mit Spezialteleskopen haben Forschende so detailliert in einen kosmischen Teilchenbeschleuniger geblickt wie nie zuvor.
15.08.2018
Astrophysik | Teilchenphysik

Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt
Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen.
21.03.2018
Planeten | Astrophysik

Auf der Suche nach dem Ursprung von Planetenatmosphären
Die Europäische Weltraumagentur ESA hat das Weltraumobservatorium ARIEL als neue Exoplanetenmission mit geplantem Start im Jahr 2028 ausgewählt.
30.07.2018
Astrophysik | Teilchenphysik

26AlF – die erste Entdeckung eines radioaktiven Moleküls im Weltraum
Der erste eindeutige Nachweis eines radioaktiven Moleküls, 26AlF, im Weltraum, ist in der direkten Umgebung des historischen Nova-ähnlichen Objekts CK Vul gelungen, bei dem es sich höchstwahrscheinlich um den Überrest der Kollision zweier Sterne handelt.
07.01.2021
Astrophysik | Relativitätstheorie

Konstanz von Naturkonstanten in Raum und Zeit untermauert
Moderne Stringtheorien stellen die Konstanz von Naturkonstanten infrage.
12.07.2018
Astrophysik | Teilchenphysik

Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen
Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen.
21.05.2019
Sterne | Astrophysik

Stellarer Paartanz mit dramatischem Ende
Astrophysiker der Universität Bonn haben zusammen mit Kollegen aus Moskau ein ungewöhnliches Himmelsobjekt identifiziert.
20.08.2018
Astrophysik | Quantenphysik

Quantenverschränkung erstmals mit Licht von Quasaren bestätigt
Quantenphysikern um Anton Zeilinger von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Universität Wien gelang mithilfe von bis zu 12 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernten Quasaren der erfolgreiche Nachweis der Quantenverschränkung.
31.10.2019
Sterne | Astrophysik

Uralte Gaswolke zeigt, dass die ersten Sterne direkt nach dem Urknall entstanden sein müssen
Astronomen unter der Leitung von Eduardo Bañados vom Max-Planck-Institut für Astronomie haben eine Gaswolke entdeckt, die Informationen über die Frühphase der Galaxien- und Sternentstehung liefert, bloße 850 Millionen Jahre nach dem Urknall.
17.06.2020
Astrophysik | Elektrodynamik

Teilchenbeschleunigung in Centaurus A lokalisiert
Der Ursprung höchstenergetischer Gammastrahlung in der 12 Millionen Lichtjahre entfernten Radiogalaxie Centaurus A konnte erstmals lokalisiert werden: Er ist bis in den sogenannten Jet – einen riesigen, gerichteten Materiestrom – ausgedehnt.
05.09.2016
Astrophysik | Quantenphysik

Erste Gravitationswellen bilden sich nach 10 Millionen Jahren
Kollidieren zwei Galaxien, löst die Verschmelzung der zentralen schwarzen Löcher Gravitationswellen aus, die sich wellenartig über das ganze Weltall verbreiten.
30.06.2017
Astrophysik | Physikdidaktik | Relativitätstheorie

Sind Zeitreisen physikalisch möglich?
In der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins der Goethe-Universität "Forschung Frankfurt" erklären zwei Physiker, warum man den Zeitpfeil nicht umkehren kann.
30.06.2017
Astrophysik | Elektrodynamik | Quantenphysik | Teilchenphysik

Atom- und Molekülspektren im extremen Magnetfeld von Weißen Zwergen werden berechenbar
Neue quantenchemische Methode schafft Grundlagen zur Identifikation von Atomen und Molekülen im Magnetfeld von Weißen Zwergen.
19.11.2020
Sterne | Astrophysik | Physikgeschichte

Entfernungen von Sternen
1838 gewann Friedrich Wilhelm Bessel das Wettrennen um die Messung der ersten Entfernung zu einem anderen Stern mit Hilfe der trigonometrischen Parallaxe - und legte damit die erste Entfernungsskala des Universums fest.