Wenn wir nachts den Himmel betrachten, dann sieht der mehr oder weniger genauso aus, wie der Himmel den auch schon Aristoteles und die anderen ersten Forscher im antiken Griechenland gesehen haben. Es ist nicht ganz der selbe Himmel denn die Sterne bewegen sich ein klein wenig, aber da sie so enorm weit entfernt sind, können wir diese Bewegung nicht direkt sehen. Wir brauchen entweder sehr, sehr genau Instrumente oder müsse sehr, sehr lange warten. Die Objekte im All sind so enorm weit weg, dass sie uns unveränderlich erscheinen. Aber manchmal gibt es spektakuläre Ausnahmen!

Zum Beispiel dieses Video hier von HH 47, 1500 Lichtjahre von der Erde entfernt. Es wurde aus Hubble-Aufnahmen zusammengestellt, die zwischen 1994 und 2008 gemacht wurden:

Cool, oder? HH47 hat nichts mit der Hansestadt Hamburg zu tun, sondern ist die Abkürzung für “Herbig-Haro”. Als Herbig-Haro-Objekte werden genau solche kleinen, seltsam langgestreckten nebelartigen Gebilde bezeichnet wie die im Bild. Im 19. Jahrhundert hat man sie das erste Mal beobachtet, aber erst in den 1980ern konnte man erklären, was das genau ist. Den Namen haben sie von den Astronomen George Herbig und Guillermo Haro erhalten die in den 1940er Jahren ausführlich solche Nebel beobachtet haben. Es handelt sich um junge Sterne, die sogenannte “Jets” ins All schießen. Ein Stern entsteht ja aus einer großen Gaswolke, die unter ihrem eigenen Gewicht kollabiert. Der junge Protostern ist dann aber immer noch von jeder Menge Gas und Staub umgeben. Das Material hat sich nun in einer Akkretionsscheibe um den Stern angeordnet (daraus entstehen dann später auch die Planeten). Die inneren Bereiche der Scheibe drehen sich sehr schnell (genauso wie sich die inneren Planeten eines Sonnensystems immer schneller um den Stern drehen als die äußeren) und dabei kann Material in zwei eng gebündelten “Strahlen” senkrecht zur Scheibe ins All geschleudert werden. Wenn dieses Zeug dann auf die interstellare Materie trifft, dann beginnt es zu leuchten und es bildet sich eine schönes Herbig-Haro-Objekt. Die sind recht kurzlebig, nach ein paar tausend Jahren verschwinden sie wieder weil der Stern aufhört, Material ins All zu schleudern. Aber da es die Herbig-Haro-Objekte überall dort gibt, wo Sterne entstehen, ist immer für Nachschub gesorgt.

Das Material von HH47 im Video oben erstreckt sich übrigens über eine Strecke von etwa 10000 astronomische Einheiten (also die zehntausendfache Distanz zwischen Erde und Sonne) und bewegt sich mit flotten 150 Kilometern pro Sekunde! Aus der Nähe betrachtet wäre das sicher ein äußerst katastrophales und ungemütliches Ereignis. Von der fernen Erde aus sieht es aber höchst ästhetisch und faszinierend aus…

Kommentare (28)

  1. #1 Grüse
    6. September 2011

    Wo im Video ist denn der junge Stern? Das kann ich nicht so ganz erkennen.

  2. #2 Bjoern
    6. September 2011

    @Grüse: Da sich das meiste Zeug nach rechts bewegt, nur der blaue Nebel links an derselben Stelle bleibt (und sich ein wenig auflöst?), würde ich mal vermuten, dass das ganze Zeug, was nach rechts geht, einer der erwähnten Jets ist, und der Stern sich in dem blauen Nebel “versteckt”.

  3. #3 Florian Freistetter
    6. September 2011

    @Grüse: Den Stern kann man auch nicht erkennen; der steckt noch in seiner Staubwolke fest. Er wäre links im Bild, wenn man ihn sehen könnte.

  4. #4 Grüse
    6. September 2011

    @Bjoern: Makes sense, danke!

  5. #5 Grüse
    6. September 2011

    Weitere Frage: Weiß man, um was für Materie es sich bei der als Jet ausgestoßenen Wolke handelt? Mit anderen Worten: Stößt der Jet die Materie in der gleichen Verteilung aus, wie sie in der Akkretionsscheibe vorkommt?

  6. #6 Florian Freistetter
    6. September 2011

    @Grüse: “Weiß man, um was für Materie es sich bei der als Jet ausgestoßenen Wolke handelt? “

    Ja, das lässt sich per Spektroskopie rausfinden. Das Zeug ist ziemlich genau das gleiche wie das aus dem der junge Stern besteht: 75% Wasserstoff, 25% Helium und ein paar schwere Elemente.

  7. #7 jitpleecheep
    6. September 2011

    Wahnsinn, danke.
    Grad neulich hab ich mich genau das gefragt: gibt’s nicht langsam mal Videos von Hubble, dann aber wieder vergessen nachzusehen. 🙂

  8. #8 W-
    6. September 2011

    @FF

    Das Material hat sich nun in einer Akkretionsscheibe um den Stern angeordnet

    Hast Du dazu schon mal einen (detaillierten) Blogeintrag gemacht? Mich würde würde mal interessieren warum es immer eine Scheibe sein muss, warum keine Spähren?

    Thx,
    W-

  9. #9 Bullet
    6. September 2011

    @W-:
    Nimm eine Kugel und versetze sie in Rotation. Nimm an, daß diese Kugel sehr weich ist. Welche Form nimmt sie bei genügend hoher Drehzahl an?

  10. #10 nastes
    6. September 2011

    Hallo,

    Weiss man eigentlich warum die Materie so stark gebündelt und praktisch senkrecht zur Akkretionsscheibe rausgeschleudert wird? Ist das dann Ionisierte Materie die vom Magnetfeld des Sterns abgelenkt/gebündelt wird?

    Wikipedia war nicht sonderlich detailliert (nicht das ich damit sagen will das Wikipedia das non plus ultra des Wissens ist…):

    Emission from HH objects is caused by shock waves when they collide with the interstellar medium, but their motions are complicated.

    nastes

  11. #11 Tridecanol
    6. September 2011

    @Bullet:
    [ ] Wuerfel
    [X] Zylinder mit “wenig” Hoehe (Scheibe)
    [ ] Dodecaeder

  12. #12 Farin
    6. September 2011

    @nastes:

    Da so ein Stern neben sichtbaren Licht auch genug energiereiche elektromagnetische Strahlung raushaut ( UV , Röntgen, Gamma ) sowie Partikel, würde ich sagen das wir hier zimlich sicher von ionisierten Gas ausgehen können.

    Ich glaube worauf der Wiki Eintrag hinaus will, ist das du es hier mit verschiedenen Effekten zu tun hast: das Magnetfeld das beschleunigt, der Strahunlgsdruck des Sterns, und das interstellare Medium, dass das ganze wieder abbremst, wahrscheinlich nicht gleichmässig, sowie die innere Reibung des Gases – bei sowas wird Mathe immer richtig bösartig 😉

  13. #13 Alderamin
    6. September 2011

    @nastes

    Ein wenig mehr steht in diesem Wiki-Artikel, aber da steht auch, dass der Prozess noch nicht ganz verstanden ist. Jedenfalls erhitzt sich die Akkretionsscheibe innen durch Reibung sehr stark, es entsteht also ein Plasma von Elektronen und wesentlich schwereren positiven Ionen bzw. Kernen, die sich dann partiell trennen, so dass Magnetfelder entstehen, die sich durch differentielle Rotation (innen kreist die Scheibe schneller als außen) verdrillen (außerdem entsteht Synchrotonstrahlung durch die kreisenden Ladungsträger).

    Auf der Sonne passiert ähnliches in kleinerem Maßstab, und die verdrillten Magnetfelder können dort aufreissen und Plasma fortschleudern. So ähnlich wird das bei der Akkretionsscheibe auch sein, und da die Magnetfelder senkrecht zur rotierenden Scheibe entstehen, gibt es in Richtung der Magnetpole Kanäle, in denen Material vom Magnetfeld gebündelt weggeschleudert werden kann.

  14. #14 W-
    6. September 2011

    Danke Bullet und Tridecanol,

    soweit klar, aber wodurch wird garantiert, dass immer genügend Rotationsgeschwindigkeit vorhanden ist?

    Zunächst einmal wird das Gas eines explodierenden Sternes ja einfach nur weg geschleudert und wenn man sich einen kleinen Bereich anschaut sollten sich die Moleküle doch annähernd in die gleiche Richtung bewegen, oder nicht? Wie kommt es, dass sie sich dann doch so sehr verklumpen, dass sie selbst soviel Masse ansammeln um ein Planet zu werden und dann zwar selbst annähernd eine Kugelform einnehmen, aber herumfliegende Teile plötzlich eine Scheibe / Ring bilden?

    Ist also einfach so, dass wenn genug Teilchen hat, sie in eine Box tut und Ihnen einen genügend großen Impuls gibt dann nach unvorstellbar viel Zeit wieder in die Box schaut, man immer dieses Muster vorfindet? Bestimmt allein durch Gravitation- und Rotationsgesetze? Oder braucht man da noch mehr, darauf zielte meine Frage ab…?

  15. #15 nastes
    6. September 2011

    @Alderamin @Farin(Urlaub?)

    Danke für die Antworten.

    Ah, ich hatte nicht daran gedacht das bewegte Ionen natürlich ein Magnetfelder erzeugen. Ouch.

    Das macht etwas mehr Sinn als anzunehmen das die Bewegung nur durch das Magnetfeld des Sterns abgelenkt wird. Einfacher zu rechnen macht es das Ganze aber natürlich nicht und die Dynamik von Akkretionsscheiben ist nochmal eine ganz eigene Geschichte. Sehr cool.

    Schönen Tag noch,
    nastes

  16. #16 Alderamin
    6. September 2011

    @W-

    Wenn eine Gaswolke kollabiert, in der auch nur ein wenig Turbulenz oder Rotation vorhanden ist, dann beschleunigt sich diese Rotation beim Zusammenziehen, genau wie sich die Drehung einer Eiskunstläuferin beschleunigt, wenn sie die Arme anzieht (kann man auch schön auf einem Bürostuhl testen: sich mit ausgestreckten Armen und Beinen in Drehung versetzen und dann schnell Arme und Beine anziehen, das geht ab. Dabei noch Kopf auf die Seite legen und dann plötzlich anhalten und aufstehen 😉

    Eine nicht-rotierende Wolke würde zu einer Kugel kollabieren, aber eine sich drehende flacht sich durch die Fliehkraft immer zur Scheibe ab, denn das lose Gas kann ja nicht um eine imaginäre Achse kreisen, weil von dort keine Kraft ausgeht, die der Fliehkraft entgegenwirken könnte, sondern nur um das dichte Zentrum, von der die Gravitation ausgeht. Teilchen auf Bahnen, die schräg von oben nach unten verlaufen, stoßen aber mit Teilchen auf Bahnen in der Äquatorebene zusammen, und so sortieren sich alle Bahnen in dieser Ebene, wo sie sich nicht mehr kreuzen.

    Wenn in der Scheibe Planeten und Sterne enstehen, dann drehen diese sich später in Richtung der Scheibendrehung um sich selbst und umeinander.

    Und wenn die Scheibe dann auch noch durch Reibung heiß wird (wie oben von mir beschrieben), dann kommen Magnetfelder und Jets mit ins Spiel. Man geht davon aus, dass alle jungen Sterne eine solche Phase der Aktivität durchlaufen, bis sie das Gas um sich herum weggeblasen haben.

    Deswegen entstehen Planetensysteme mit Planeten in einer Ebene und deswegen sind Galaxien flach.

  17. #17 Alderamin
    6. September 2011

    @myself

    Deswegen entstehen Planetensysteme mit Planeten in einer Ebene und deswegen sind Galaxien flach.

    Besser: Spiralgalaxien sind flach. Es gibt auch elliptische und kugelförmige Galaxien, die durch Kollision von Spiralgalaxien entstehen. Denn die so gemischten Sterne stoßen wegen der großen Absände nicht wie die Gasteilchen zusammen, sondern können in allen Ebenen um ihr gemeinsames Zentrum kreisen, ohne ihre Bahnen anzugleichen, die fliegen einfach aneinander vorbei. Beim Gas und Staub einer Akkretionsscheibe geht das wegen der Teilchdichte jedoch nicht. Daraus lernen wir, dass auch Spiralgalaxien aus einer rotierenden Gasscheibe entstehen, aber Kugelsternhaufen nicht.

  18. #18 Farin
    7. September 2011

    @nastes:

    Ja, der Nick schuldet seine Existenz den Umstand das Ich ein Fan von Herrn Urlaub bin 😉

    mir fällt übrigens gerade ein, dass man so einen Jet eigentlich doch auch zum Nachweis Dunkler Materie nutzen könnte, oder? Schliesslich würde ein Jet der auf dunkle Materie trifft verlangsamt werden, und wenn wir mal davon ausehehen das wir die Dichte des “normalen” (baryonischen) interstellaren Mediums ungefähr kennen und damit wissen um wieviel es den Jet durch Reibung abbremst, dann müsste jede zusätzliche Reibung ja durch dunkle Marterie erfolgen

    (Die Idee kommt mir, da Ich letzten Astronomycast gehört habe und Pamela davon sprach, wie bei der Kollision von Galaxien die dunklen Materie Halos zuerst aufeinander treffen. Die entstehenden Schockwellen könne das Gas soweit verdichten, dass neue Sterne enstehen)

  19. #19 Alderamin
    7. September 2011

    mir fällt übrigens gerade ein, dass man so einen Jet eigentlich doch auch zum Nachweis Dunkler Materie nutzen könnte, oder? Schliesslich würde ein Jet der auf dunkle Materie trifft verlangsamt werden, und wenn wir mal davon ausehehen das wir die Dichte des “normalen” (baryonischen) interstellaren Mediums ungefähr kennen und damit wissen um wieviel es den Jet durch Reibung abbremst, dann müsste jede zusätzliche Reibung ja durch dunkle Marterie erfolgen

    Welche Reibung? Dunkle Materie wechselwirkt nicht elektromagnetisch, nur gravitativ und möglicherweise schwach. Was wir gemeinhin als Reibung oder Festkörper-Widerstand kennen, ist die elektromagnetische Abstoßung der Elektronenhüllen. Dunkle Materie fliegt durch baryonische Materie einfach hindurch und ihre Bahn wird nur durch deren Schwerkraft beeinflusst.

  20. #20 Bjoern
    7. September 2011

    @Farin:

    Die Idee kommt mir, da Ich letzten Astronomycast gehört habe und Pamela davon sprach, wie bei der Kollision von Galaxien die dunklen Materie Halos zuerst aufeinander treffen. Die entstehenden Schockwellen könne das Gas soweit verdichten, dass neue Sterne enstehen

    Die Dunkle-Materie-Halos durchdringen sich praktisch ungestört (siehe z. B. Bullet-Cluster! und nein, Bullet, hier hat dich keiner gerufen… 😉 ). Die Schockwellen entstehen erst, wenn die Gashüllen der Galaxien aufeinander trefen, soweit ich weiss.

  21. #21 Farin
    7. September 2011

    @Alderamin Bjoern& :

    Ich weiss schon was Reibung ist,leider habe ich jetzt kurz gedankenlos nachgeplappert was Dr. Gay gesagt hat – so eine Art Argument from Authority sozusagen, sorry. Beim nächsten Mal denke Ich mehr nach bevor Ich schreibe;)

    Eventuell hab ich mich ja verhört , aber als Pamela “galaktischen Kannibalismus” diskutierte ( Bsp. Milchstrasse und Andromeda ) kam Sie kurz darauf zu sprechen wie die Halos interagieren.

    Ich werd die Folge noch mal raussuchen und anhören und eventuell hier verlinken.

  22. #22 Bjoern
    7. September 2011

    @Farin:

    Ich werd die Folge noch mal raussuchen und anhören und eventuell hier verlinken.

    Ja, bitte einen Link! Das Thema klingt interessant… 🙂

  23. #23 Wurgl
    7. September 2011

    Das was hier als “Reibung” bezeichnet wurde, könnten direkte “Kontakte” aka Stöße zwischen den Teilchen sein. Aber das ist wohl so selten wie ein Neutrino einen Atomkern erwischt — ist ein 6er mit Zusatzzahl wahrscheinlicher?

  24. #24 Farin
    7. September 2011

    [blogquote] Das was hier als “Reibung” bezeichnet wurde, könnten direkte “Kontakte” aka Stöße zwischen den Teilchen sein. Aber das ist wohl so selten wie ein Neutrino einen Atomkern erwischt — ist ein 6er mit Zusatzzahl wahrscheinlicher? [blogquote/]

    Volle Punktzahl für Wurgl – Tatsächlich benutzt Pamela das kleine Wörtchen “hit”, hier mal der Link zur Folge mit Transkript:

    http://www.astronomycast.com/astronomy/episode-26-the-largest-structures-in-the-universe/

    (sorry noch mal, blöder Fehler meiner Seite. Als mildernden Umstand mache Ich geltend das Ich die Folge beim Fahhradfahren gehört habe;) )

    @ Wurgl: Dasmit der Wahrscheinlichkeit ist ein sehr guter Punkt, aber wir sprechen hier ja auch von riesigen Volumina, und weiss man überhaupt wie dicht die Halos sind? Oder anders ausgedrückt: Kann man anhand der Rotationsgeschwindigkeit einer Galaxie nicht nur die Masse sondern auch das Volumen des Halo bestimen?

    Astronomycast cann ich übrigens nur empfehlen, vor allem die Folgen mit den Zuschauerfragen.

  25. #25 Bjoern
    7. September 2011

    @Farin: Hm, sie sagt tatsächlich folgendes:

    As this happens, our dark matter halos are going to hit first, and this is going to send shocks back.

    , insoweit hattest du also recht. Ist mir aber unklar, wie sie darauf kommt – wie soll die Begegnung der Dunkle-Materie-Halos zu Schockwellen im Gas führen? Da gibt’s sicher Auswirkungen durch die Gravitations- bzw. Gezeitenkräfte – aber Schockwellen?!?

    …und weiss man überhaupt wie dicht die Halos sind? Oder anders ausgedrückt: Kann man anhand der Rotationsgeschwindigkeit einer Galaxie nicht nur die Masse sondern auch das Volumen des Halo bestimen?

    Soweit ich weiss, macht man folgendes: man bestimmt für Sterne in verschiedenen Abständen zum Zentrum die Geschwindigkeit, mit der sie das Zentrum umkreisen. Mit Hilfe des Newtonschen Gravitationsgesetzes erhält man aus diesen Geschwindigkeiten leicht die innerhalb der Bahnen jeweils eingeschlossene Masse.

    Also kann man die gesamte jeweils eingeschlossene Masse in Abhängigkeit vom Abstand zum Zentrum bestimmen – und damit auch leicht die Abhängigkeit der Dichte vom Abstand zum Zentrum. So funktioniert das natürlich nur bis zu Abständen, wo es tatsächlich noch Sterne gibt – was man weiter draußen macht, weiss ich nicht (evtl. Bewegungen von Kugelsternhaufen und/oder Satellitengalaxien studieren? einfach extrapolieren?)

  26. #26 Farin
    7. September 2011

    @Bjoern

    eventuell drückt Pamela sich hier etwas zu undeutlich aus ? wenn die Halos kollidieren, müsste das ja auf jedenfall zu Schockwellen in der dunklen Materie führen, angenomen das man dunkle Materie als Fluid begreifen kann. Sie sagt ja weiterhin:

    “These shocks are going to distort the shapes of our spiral arms. Clouds of gas and dust that haven’t yet been used up forming stars are going to light up and start to form new generations of stars in a wild star-forming frenzy. ”

    Ich glaube was Sie meint, ist das diese Schockwellen eine Umverteilung der dunklen Materie verursachen, die wiederum durch gravitative Wechselwirkung dann die Spiralarme verzerren, an manchen Stellen eben verdichten, was dann wieder zu neuen Akretationsscheiben und schlieslich Sternen fürhren kann.

    was die Sache mit der Rotationsgeschwindigkeit angeht: Klar extrapolieren wäre auch für mich das naheliegendste, genug Datenpunkte sollte man bei der Zahl an Sternen ja haben.

    ansonsten was die Sache mit der Ausdehungn angeht: Bei Astronomycast wurde das ganze schon diskutiert, scheinbar ist man da noch uneinig ( oder war es zum Zeitpunkt der Aufnahme ), hier mal der Link

    http://www.astronomycast.com/astronomy/ep-99-the-milky-way/

    und hier die Stelle die ich meine:

    “This is something that we’re still sorting out. There are all sorts of different models that lead to different sized halos. So, as we get better at mapping Dark Matter hopefully someday in the future I’ll be able to answer that question for you. Right now I’m going to stick to as far as we know the luminous part of the Milky Way is about 120,000 light years in diameter. ”

    vielleicht hat sich ja da sinzwischen was dran geändert.

  27. #27 Bjoern
    7. September 2011

    @Farin:

    wenn die Halos kollidieren, müsste das ja auf jedenfall zu Schockwellen in der dunklen Materie führen,

    Nochmals: ich wüsste nicht, wie und wieso. Bei Gas etc. kann das sicher passieren, durch Kollisionen etc. – aber die dunkle Materie ist ja praktisch wechselwirkungsfrei, und die Halos durchdringen sich praktisch ungestört (nochmals: siehe Bullet-Cluster). Irgendwie habe ich da ein wenig den Eindruck, dass Frau Gay sich da schlichtweg verplappert hat und eigentlich etwas anderes sagen wollte…

    “These shocks are going to distort the shapes of our spiral arms. Clouds of gas and dust that haven’t yet been used up forming stars are going to light up and start to form new generations of stars in a wild star-forming frenzy. “

    Das passiert meines Wissens durch Wechselwirkung zwischen den Gaswolken – die DM hat damit, soweit ich weiss, nix zu tun…

  28. #28 Wurgl
    7. September 2011

    Man sollte wohl erwarten können, dass ein Stoß von baryonischer mit baryonischer Materie sich etwas anders verhält als ein Stoß wo ein WIMP beteiligt ist. Die Frage ist nur, ob man dies auch irgendwie messen aka nachweisen kann oder ob die durch solche Stöße erzeugten Wirkungen durch die geringere Häufigkeit einfach im Rauschen untergehen.