Diese wogende Masse aus Staubfäden und Gasranken, die sich wie zarte Spitzen über 100 Lichtjahre im Weltraum ausbreiten, ist der Supernova-Überrest Vela – verstreute Asche eines Sterns, der vor etwa 11.000 Jahren explodierte.
Das Bild wurde von der Dark Energy Camera (DECam) aufgenommen, die auf dem Victor M. Blanco 4-Meter-Teleskop des Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chile montiert ist. Ursprünglich sollte DECam eine Durchmusterung entfernter Galaxien durchführen, um die Stärke der dunklen Energie zu messen, die die Expansion des Universums beschleunigt und diese Galaxien von uns wegzieht. Nach Abschluss dieser Durchmusterung wurde DECam jedoch für allgemeinere Zwecke eingesetzt. Es ist eines der leistungsstärksten Weitwinkelinstrumente, die je gebaut wurden, und dieses Bild des Supernova-Überrests Vela ist ein Beweis für seine Fähigkeiten. Mit einer Größe von 1,3 Gigapixel (1,3 Milliarden Pixel) ist es das größte Bild, das die Kamera jemals veröffentlicht hat. Zum Vergleich: Ein Spitzen-Smartphone hat vielleicht eine 48-Megapixel-Kamera (48 Millionen Pixel).
Der etwa 800 Lichtjahre entfernte Supernova-Überrest Vela ist aus den verschütteten Eingeweiden eines massiven Sterns entstanden, der vor elf Jahrtausenden explodierte (Bildnachweis: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA)
Das Bild muss sehr groß sein, um all diese Details über einen so großen Bereich des Himmels zu erfassen. Wie bereits erwähnt, ist der Supernova-Überrest Vela ein Nebel mit einem Durchmesser von etwa 100 Lichtjahren. Da er etwa 800 Lichtjahre von uns entfernt ist, bedeutet dies, dass der Vela-Supernovaüberrest eine Fläche auf der Himmelskugel überspannt, die 20 Mal größer ist als der Winkeldurchmesser des Vollmonds (der 31 Bogenminuten oder ein halbes Grad am Himmel beträgt).
Der Vela-Supernova-Überrest selbst ist von entscheidender astronomischer Bedeutung. Er gibt uns einen guten Einblick in die späten Stadien der Entwicklung eines solchen Überrests und zeigt uns, wie sich das von der Supernova ausgeblasene Material allmählich im interstellaren Medium verteilt, dem dünnen Gasnebel, der den Raum zwischen den Sternen ausfüllt. Die Schockwelle der alten Sternexplosion, die den Vela-Supernova-Überrest gebildet hat, dehnt sich immer noch in den Weltraum aus, wo sie mit dem interstellaren Medium kollidiert und es komprimiert, wodurch die feinen Fäden entstehen, die wir auf dem Bild sehen können. Absorptionslinien von Elementen wie Kalzium, Kohlenstoff, Kupfer, Germanium, Krypton, Magnesium, Nickel, Sauerstoff und Silizium – viele von ihnen ionisiert und doppelt ionisiert – wurden ebenfalls in den Supernova-Trümmern entdeckt. Dabei handelt es sich um schwere Elemente, die entweder durch Fusionsprozesse innerhalb des Sterns vor seiner Explosion oder durch die gewaltigen Energien, die bei der Explosion freigesetzt wurden, entstanden sind.
Einige der interessantesten Objekte, die auf dem neuen 1,3-Gigapixel-Bild des Supernova-Überrests Vela zu sehen sind. (Bildnachweis: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA)
Eine Supernova spuckt nicht nur die Eingeweide eines Sterns in den Weltraum, sondern hinterlässt auch den Kern des toten Sterns, der durch die Schwerkraft zu einem extrem dichten Objekt von nur 10 bis 12 Kilometern Durchmesser verdichtet wird. Dies nennt man einen Neutronenstern.
Ein solches Objekt dreht sich in der Regel viele Male pro Sekunde und sendet Radiostrahlen von seinen Polen aus wie ein kosmischer Leuchtturm. Wir nennen solche Objekte „Pulsare“, und tatsächlich befindet sich im Herzen des Supernova-Überrests Vela ein solches Objekt, das von Radioteleskopen mit einer schwindelerregenden Geschwindigkeit von 11 Umdrehungen pro Sekunde gemessen wurde.
Der Vela-Pulsar ist einer der uns am nächsten gelegenen Pulsare und bläst einen so genannten „Pulsar-Windnebel“, einen kleineren Nebel im Inneren des größeren Supernova-Überrests, der aus geladenen Teilchen besteht, die vom Pulsar ausgehen und auf zirkumstellares Material treffen, das von dem ausgelöschten Stern ausgestoßen wurde, sowie auf das weitere interstellare Medium. In gewisser Weise sind der Überrest und der Pulsarwindnebel wie ein Nebel im Nebel, eine Art kosmische Matrjoschka-Puppe. Da er aus energiereichen Teilchen besteht, ist ein Pulsarwindnebel eher in Röntgen- und Gammastrahlen nachweisbar.
Auch das Sternbild, in dem der Supernova-Überrest Vela liegt, hat eine interessante Geschichte. Das Sternbild heißt Vela, die Segel, aber vor langer Zeit war dieser Bereich des Himmels Teil eines viel größeren Sternbilds namens Argo Navis, dem Namen des Schiffs aus der griechischen Mythologie, das Jason und die Argonauten auf der Suche nach dem Goldenen Vlies mitnahm. Dieses südliche Sternbild war so riesig, dass es unhandlich war. Deshalb teilte der französische Astronom Nicolas Louis de Lacaille im Jahr 1755 die Argo Navis in drei kleinere Sternbilder auf: Carina, der Kiel, Puppis, das Achterdeck (oder Heck) und Vela, die Segel.
Diese drei Sternbilder gibt es auch heute noch, aber nach dem Bild von DECam zu urteilen, haben die Argonauten – wir Astronomen – vielleicht tatsächlich unser Goldenes Vlies in Form des Supernova-Überrests Vela gefunden.
