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Sie befinden sich hier  STARTSEITE UNTERRICHT Physik 6. Astronomie Astronomieausstellung Crabnebel

Crabnebel

 

Den Crab-Nebel M1 findet man im Winter­stern­bild Stier (Taurus). Bei guten Sicht­verhältnissen ist er schon im ein­fachen Amateur­fernrohr erkennbar. Die Darstellung zeigt die detail­reichste bisher gemachte Aufnahme von M1 des Hubble-Teleskops. Das aus 24 Feldern zu­sam­men­­ge­fügte Bild bedeckt gerade 5% der Voll­mond­fläche. Am 4. Juli 1054 bemerkten chine­sische Astronomen an dieser Stelle plötzlich einen äußerst hellen „Gast­stern“, der einige Zeit sogar bei Tag gesehen werden konnte. Ein zuvor unscheinbarer Stern flammte als Supernova auf. Fels­malereien in Nordamerika deuten darauf hin, dass dieses Naturschauspiel auch dort registriert wurde.

 

An seinem Lebensende kann ein Stern keine Energie mehr erzeugen und zieht sich zusammen. Bei mehr als 1,4 Sonnenmassen lösen die gewaltigen Gravita­tions­­kräf­te sogar die Atom­e auf: die Elek­tron­enhüllen werden in einer Supernova-Explosion, die den kollabier­en­den Stern für wenige Tage so hell wie eine ganze Galaxie macht, in die Atomkerne gedrückt, so dass eine äußerst dichte Packung von Neutronen entsteht - ein Neutronenstern mit nur weni­gen Kilometern Durch­mes­ser. Seine Dichte ist so groß, dass ein Kubikzentimeter davon eine Masse von 100 Millionen Ton­nen hätte! Treffen beim Kollaps die äußeren Gasmassen auf den ent­standenen harten Kern, entsteht eine Schockwelle, die sie wieder nach außen schleudert. Wir sehen heute noch, dass sich der Crab-Nebel mit ca. 1 500 km/s ausbreitet. Inzwi­schen ist der Durchmesser auf 11 Lichtjahre angewach­sen, was in der großen Entfernung von 6 500 Licht­jah­ren nur 6,8 Winkel­minuten, also etwa 1/4 Vollmond­durch­messern, entspricht. Die Kollision mit interstellarem Gas aus der Umgebung heizt den Überrest auf mehrere Millionen Grad auf, so dass dieser Strahlung vom sichtbaren Licht bis in den Röntgenbereich hinein abgibt. Die Art der Explosion sorgt für die Filamentstruktur des Nebels: Wie in roten Wollfäden leuchtet erhitzter Was­serstoff.

 

 

Wie eine Eistänzerin nach dem Anlegen ihrer Arme ihre Rotationsfrequenz steigert (Drehimpulserhaltung), kommt auch ein zusammengestürzter Neutronenstern zu einer un­glaublichen Rotation bis 1000 Umdrehungen/Sekunde, 30 ups im Falle des Crab-Nebels, und erzeugt ein gewaltiges Magnetfeld (ca. bil­lionfaches des Erdmagnetfelds). In dem werden geladene Teilchen herumgewirbelt und er­zeugen sogenannte Syn­chrotron­strahlung. Diese Radio­strahlung erreicht uns aber nur, wenn das rotierende Magnet­feld auf uns zeigt. So empfangen wir vom Neu­tronen­stern ge­pulste Strah­lung mit bis zu 1000 Blitzen je Sekunde. Darum werden diese kosmischen Leucht­türme auch Pulsare („pul­sating radio stars“) genannt.

 

Zum Nachdenken: Welche Masse hätte unser Körper (Volumen ca. 100 dm³), wenn er aus Neutronensternmasse wäre?

 

Bildquelle: NASA; Hubble-Space-Telescope (HST)

Luitpold-Gymnasium Wasserburg am Inn