Die Blütenblätter einer kosmischen Valentinstagsblume entfalten sich auf diesem Bild, das vom Chandra-Röntgenobservatorium der NASA aufgenommen wurde und das bisher detaillierteste Röntgenbild des großen Sternentstehungsnebels 30 Doradus in der Großen Magellanschen Wolke zeigt.
Die vier blauen Blütenblätter stellen heißes Gas dar, das durch Strahlungswinde von entstehenden heißen, jungen Sternen angeregt wird – und auch durch die Todesschreie dieser Sterne, die in den Supernova-Explosionen wurzeln, die einige Millionen Jahre später ihr Lebensende markieren.
Obwohl 30 Doradus vordergründig ein Sternentstehungsgebiet ist, umfasst es den gesamten Lebenszyklus der massereichsten Sterne, die nur eine relativ kurze Lebensdauer haben. In gewisser Weise sind die Wiegen dieser Sterne auch ihre Gräber. Die jüngste mit bloßem Auge sichtbare Supernova, SN 1987A, explodierte am Rande von 30 Doradus, um dies zu verdeutlichen. Und aus der Asche dieses und anderer toter Sterne ist eine wunderschöne kosmische Blume gewachsen.
Die Röntgenemission von Chandra ist hier in Blau und Grün dargestellt. Das ist natürlich eine Falschfarbendarstellung – eine Darstellung von Röntgenstrahlen, die wir sonst mit unseren Augen nicht sehen können. Es handelt sich außerdem um die bisher tiefste Röntgenbeobachtung von 30 Doradus – Chandras vorheriger Versuch umfasste etwa 1,3 Tage an Belichtungen, während dieses neue Bild 23 Tage an Beobachtungen umfasst. Unter dem diffusen Gas befinden sich 3.615 einzelne Röntgenquellen, darunter Supernova-Überreste, kompakte Doppelsterne mit Neutronensternen oder stellaren Schwarzen Löchern, Röntgenpulsare, kleine T-Tauri-Sterne und massereiche Sterne in Doppelsternsystemen. Die Belichtungszeit war sogar so lang, dass Chandra sehen konnte, wie sich einige dieser Röntgenquellen im Laufe der Zeit verändern, was auf Phänomene wie die Bahnmechanik von Doppelsternsystemen zurückzuführen ist.
Dazu kommen noch Radiodaten des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile, die Staubfäden zeigen, die hier in Orange dargestellt sind (wieder eine Falschfarbe), und optische Daten des Hubble-Weltraumteleskops in Gelb. Hubble hat 30 Doradus in den 35 Jahren seines Aufenthalts im Weltraum viele Male abgebildet; die Region ist wegen ihres spinnenartigen Aussehens im sichtbaren Licht auch als Tarantelnebel bekannt.
Die Tarantel spinnt ihr Netz in der Großen Magellanschen Wolke, einer Satellitengalaxie unserer Milchstraße, die 160.000 Lichtjahre von uns entfernt ist. Der Nebel ist riesig, er hat einen Durchmesser von 650 Lichtjahren. Er ist eine der intensivsten Sternentstehungsregionen überhaupt und sogar die größte in der Lokalen Gruppe von Galaxien, zu der auch die Spiralgalaxien Andromeda und Triangulum gehören. Im Gegensatz zu diesen Spiralgalaxien, bei denen die unterschiedliche Rotation der galaktischen Scheibe schiere Kräfte erzeugt, die die Gaswolken auseinanderreißen, wenn sie eine bestimmte Größe erreichen, hat die Große Magellansche Wolke nicht die gleiche Art von unterschiedlicher Rotation, bei der einige Teile schneller rotieren als andere.
Ein beschriftetes Röntgen-/Radio-/Sichtlichtbild der Region 30 Doradus, auch Tarantelnebel genannt. Röntgenstrahlen von heißem Gas sind in Blau sichtbar (Bildnachweis: X-ray: NASA/CXC/Penn State Univ./L. Townsley et al.; Infrarot: NASA/JPL-CalTech/SST; Optisch: NASA/STScI/HST; Radio: ESO/NAOJ/NRAO/ALMA; Bildverarbeitung: NASA/CXC/SAO/J. Schmidt, N. Wolk, K. Arcand)
Im Inneren von 30 Doradus befindet sich ein riesiger, junger Sternhaufen namens NGC 2070, und im Herzen dieses Haufens befindet sich eine dichte Konzentration von Sternen – ein Haufen innerhalb eines Haufens, wenn man so will – namens R136. Im Kern von R136 befindet sich der massereichste bekannte Stern des Universums, R136a1 genannt. Es handelt sich um einen Wolf-Rayet-Stern, eine Art temperamentvoller massereicher Stern, der höchst instabil ist und sich in heftigen Pulsationen häutet. Seine derzeitige Masse ist etwa 200-mal so groß wie die unserer Sonne, aber als er vor etwas mehr als einer Million Jahren entstand, hatte er eine etwa 325-mal größere Masse als unsere Sonne und hat die Massendifferenz im Laufe seines Lebens ausgestoßen.
Wenn 30 Doradus eine Blume ist, dann tragen die sich ausdehnenden Trümmer von Supernova-Explosionen in seinem Inneren den Blütenstaub. Sterne sind Elementfabriken, die in ihren zentralen Kernreaktoren immer schwerere Elemente fusionieren und in der Heftigkeit ihrer Supernovaexplosionen noch mehr Edelmetalle produzieren. Die Trümmer dieser stellaren Feuersbrünste werden weit durch den Weltraum getragen und lassen neue Stern- und Planetenentstehungsgebiete keimen.
Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie dieses Bild entstanden ist und welche wissenschaftlichen Erkenntnisse wir daraus ziehen können, können Sie den Artikel über diese Ergebnisse lesen, der im Juli 2024 in The Astrophysical Journal Supplement Series veröffentlicht wurde.
