Trapez (Astronomie)
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Das Trapez (auch θ1-Orionis oder Trapezium Cluster) ist ein offener Sternhaufen im Zentrum des Orionnebels, dessen vier hellsten Komponenten in etwa ein Trapez bilden (θ1 A–D). Es besteht aus zahlreichen weiteren unterschiedlich hellen Komponenten.
Die schwächeren Komponenten sind (θ1 E–H[1]), die in der Mehrzahl jeweils physische Mehrfachsterne sind. Die Trapezsterne sind etwa 1,5 Lichtjahre voneinander entfernt und befinden sich im Zentrum des ca. 1350 Lichtjahre von der Erde entfernten Orionnebels, den sie zum Leuchten bringen.
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Das Trapez lässt sich mit dem bloßen Auge als einzelner heller Stern (scheinbare visuelle Helligkeit V=4,65) beobachten. Um alle vier hellen Trapezsterne zu beobachten, wird ein gutes Fernglas benötigt. Auch der Orionnebel selbst ist mit bloßem Auge als Fleckchen (scheinbare visuelle Helligkeit V=4) beobachtbar.
Die Trapezsterne sind die Hauptquelle für die Ionisierung des umgebenden Gases und machen den Orionnebel dadurch sichtbar. Die schweren Trapez-Sterne setzen viel ultraviolette Strahlung frei, welche die Wasserstoffatome des Nebels ionisieren. Die dadurch entstehenden Protonen und Elektronen können wieder zu angeregtem Wasserstoff rekombinieren. Dies geschieht häufig in einem 2-stufigen Prozess. Erst wird das Elektron auf das dritttiefste Energieniveau eingefangen, um dann von dort auf das zweittiefste Energieniveau zu fallen. Dabei wird rotes Licht mit einer Wellenlänge von 656 nm ausgesendet, die berühmte Balmer H-alpha Linie. Aufgrund dieses Effekts wird der Orionnebel auch als Emissionsnebel bezeichnet.
Astronomische Bedeutung
Die Trapezsterne sind relativ jung und haben sich vor etwa 1 bis 2,5 Millionen Jahren[2] direkt aus dem Material des ca. 24 Lichtjahre durchmessenden Orionnebels gebildet und regen ihn heute durch Ionisation zum Leuchten an. Sie treiben die Gas- und Staubwolke durch ihren Sternwind auseinander und lassen eine sphäroide Aushöhlung entstehen, deren Inneres von der Ionisationsstrahlung erhellt wird und so den von der Erde aus deutlich sichtbaren Teil des Orionnebels bildet.
Die Sterne im Trapez haben Massen bis zu etwa 45 Sonnenmassen.[2] Der Trapeziumhaufen ist eine jüngere Untergruppe des ca. 20 Lichtjahre durchmessenden Orionnebel-Haufens[3] (Orion Nebula Cluster, ONC), der aus etwa 3500 Sternen besteht, die sich in einem Abstand von weniger als 10 Lichtjahren Radius um die Trapezsterne befinden.[4]
Im WDS hat das Trapez die Nummer 05353-0523, im CCDM (Catalog of Components of Double and Multiple Stars) die Nummer 05353-0524.
Die vier hellen Komponenten haben folgende Bezeichner:
Bayer | WDS Komp. | WDS Subkomp. | CCDM Komp. | HD | Rektaszension (Grad) | Deklination | Spektralklasse | Visuelle Helligkeit | Anzahl Subkomponenten |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
θ1 Ori A | A | Aa, Ab | B | 37020 | 83,815938 | −5,387315 | B0V | 6,7 | mind. 2 |
θ1 Ori B | B | Ba, Bb, Bc, Bd, Be | D | 37021 | 83,817133 | −5,385247 | B1V | 8,0 | mind. 6[5][6] |
θ1 Ori C | C | Ca, Cb | A | 37022 | 83,818599 | −5,389680 | O7Vp | 5,1 | 3[5] |
θ1 Ori D | D | Da, Db, Dc | C | 37023 | 83,821635 | −5,387657 | B1.5V | 6,7 | 3[7] |
θ1 Ori B ist ein hierarchisches Mehrfachsystem, in dem mindestens sechs Sterne wie folgt einander umkreisen: Ein enges bedeckungsveränderliches Paar B1 und B5 wird von B6 in einem Abstand von etwa 5 AE umkreist. In einem projizierten Abstand von etwa 400 AE befinden sich die Komponente B4 sowie ein weiteres enges Paar B2 und B3. Schema: { {B1 B5} B6 } B4 {B2 B3}
. Die sechste Komponente wurde erst 2018 entdeckt und steht daher nicht im WDS-Katalog.
Entdeckungsgeschichte
Im Jahre 1610 richtete der französische Astronom Nicolas Claude Fabri de Peiresc sein Fernrohr auf diese Region.[8][9] Er gilt heute als Entdecker der diffusen Erscheinung des Orionnebels.[10]
Dagegen gilt Galileo Galilei als Entdecker von drei der vier Trapezsterne im Inneren des Orionnebels (M42). Seine Beobachtungen schrieb er in seinem Notizbuch nieder. Von den vier Trapezsternen sah er die drei helleren Komponenten A, C und D. Er vermerkte, dass die Komponenten A und D etwa gleich hell sind und zu der Komponente C den gleichen Abstand haben. Ferner liegen die Komponenten A und D so dicht an C, dass sie diese praktisch berühren. Damit war Theta 1 Orionis der erste Stern, der mit einem Teleskop in mehrere Komponenten aufgelöst wurde. Eine Skizze aus Galileis Arbeit findet sich in Christopher Graneys Publikation On the Accuracy of Galileo's Observations.[11]
Im Jahre 1656 beobachtete der niederländische Astronom Christiaan Huygens den Orionnebel. Aufgrund seiner Zeichnung galt Christiaan Huygens bis ins 19. Jahrhundert als der Entdecker des Orionnebels und des Trapezes. Allerdings sah er – wie bereits Galileo Galilei zuvor – von den eigentlichen Trapezsternen zunächst nur drei. 1673 entdeckte Jean Picard einen vierten Stern im Inneren. Auch Christiaan Huygens bemerkte diesen Stern im Jahre 1684 und nannte später diese Vierergruppe „Trapezium“.
Identifizierung
Das Trapez ist leicht an seiner namensgebenden charakteristischen Form – gebildet von vier relativ hellen Sternen – erkennbar. Diese werden in der Regel als A, B, C und D in der Reihenfolge zunehmender Rektaszension identifiziert. Der hellste der vier Sterne ist C oder Theta1 Orionis C, mit einer scheinbaren Helligkeit von 5,13. Sowohl A und B wurden als Bedeckungsveränderliche identifiziert.
Infrarot-Aufnahmen des Trapezhaufens sind in der Lage die umgebenden Staubwolken zu durchdringen. Dadurch werden weitere Sterne sichtbar. Viele der Sterne im Trapezhaufen besitzen sogenannte Protoplanetare Scheiben aus Gas und Staub.
Identifikation/Zuordnung von 5 Trapezsternen Theta 1 Orionis A–E.
GRAVITY entdeckt, dass einer der Sterne im Orion-Trapez ein Doppelstern ist.[12]
Identifizierung der Theta 1 und Theta 2 Orionis Sterne.
Weitere Identifikation von Sternen im Orionnebel.
Weblinks
- Flug in der Orionnebel Videoanimation der Entdeckung eines Doppelsterns mit dem Instrument GRAVITY (2016)
- Theta Orionis, das Trapez im Orionnebel, Informationen zusammengestellt von J. S. Schlimmer
- Camera Orion, Astronomy Picture of the Day, März 2018
- Trapezium: At the Heart of Orion, Astronomy Picture of the Day, August 2018
Einzelnachweise
- ↑ Die SIMBAD-Datenbank kennt acht Komponenten
- ↑ a b S. Simón-Díaz et al.: Detailed spectroscopic analysis of the Trapezium cluster stars inside the Orion nebula. 2006, doi:10.1051/0004-6361:20053066.
- ↑ Da Rio et al.: The Structure, Dynamics, and Star Formation Rate of the Orion Nebula Cluster. 2014, doi:10.1088/0004-637X/795/1/55.
- ↑ Lynne A. Hillenbrand: On the stellar population and star-forming history of the Orion Nebula Cluster. 1997, doi:10.1086/118389.
- ↑ a b Multiple star systems in the Orion nebula. In: Astronomy & Astrophysics. 620. Jahrgang, 2018, S. A116, doi:10.1051/0004-6361/201833575, arxiv:1809.10376 (englisch).
- ↑ vollständige Dokumentation zu Multiple Star Systems in the Orion Nebula
- ↑ WDS vizier.cds.unistra.fr
- ↑ Harald Siebert: Die Entdeckung des Orionnebels. Historische Aufzeichnungen aus dem Jahr 1610 neu gesichtet. In: Sterne und Weltraum. Nr. 11, 2010, S. 32–42.
- ↑ Harald Siebert: Peirescs Nebel im Sternbild Orion—eine neue Textgrundlage für die Geschichte von M42. In: Annals of Science. 66:2, 2009, S. 231–246, doi:10.1080/00033790801968857.
- ↑ Guillaume Bigourdan: La de’couverte de la ne’buleuse d’Orion par Peiresc. In: Comptes rendus de l’Académie des Sciences. Band 162, 2016, S. 489–490
- ↑ C. Graney: On the Accuracy of Galileo's Observations. In: Baltic Astronomy. Band 16, S007, S. 443–449, bibcode:2007BaltA..16..443G
- ↑ GRAVITY entdeckt, dass einer der Sterne im Orion-Trapez ein Doppelstern ist. Abgerufen am 19. September 2016.
Auf dieser Seite verwendete Medien
Autor/Urheber: ESO/M.McCaughrean et al. (AIP), Lizenz: CC BY 4.0
This is a zoom in into the Orion nebula. This photo shows a colour composite mosaic image of the central part of the Orion Nebula, based on 81 images obtained with the infrared multi-mode ISAAC instrument on the ESO Very Large Telescope (VLT) at the Paranal Observatory. The famous Trapezium stars (Theta 1 Orionis A-E) are seen near the centre and the photo also shows the associated cluster of about 1,000 stars, approximately one million years old. Blue colours correspond to the infrared J-band, green colours to the infrared H-band, and red colors to the infrared K-band.
Autor/Urheber: ESO/GRAVITY consortium/NASA/ESA/M. McCaughrean, Lizenz: CC BY 4.0
As part of the first observations with the new GRAVITY instrument the team looked closely at the bright, young stars known as the Trapezium Cluster, located in the heart of the Orion star-forming region. Already, from these first data, GRAVITY made a discovery: one of the components of the cluster (Theta1 Orionis F, lower left) was found to be a double star for the first time. The brighter double star Theta1 Orionis C (lower right) is also well seen. The background image comes from the ISAAC instrument on ESO's Very Large Telescope. The views of two of the stars from GRAVITY, shown as inserts, reveal far finer detail than could be detected with the NASA/ESA Hubble Space Telescope.
Autor/Urheber: Debeo Morium, Lizenz: CC BY-SA 3.0
Orion Nebula - Core Details & Trapezium - Common Names
This is a charted version of a shot i did, the uncharted version is posted here: Orion Nebula Core - Uncharted for comparison, also check out this detailed chart of all the stars: Orion Nebula - Charted. Basically i overlaid all the major stars in the vicinity so you can see the names.s You need to look at it full size though to read the labels. Ill also post below the description from the original:
This is a shot of the Orion Nebula (NGC 1976 / The Great Nebula in Orion / M42) taken on November 12th 2010. This shot also includes a faint wisp of De Mairan's Nebula (NGC 1982 / M43). The shot was taken with an EQ-6 Mount, no Autoguider, and an 800mm focal length, 8" Aperture f/4 Newtonian Telescope using my Canon Rebel T1i as an imager. I used a 3x barlow without an eyepiece. The majority of the shot is the result of 6 stacked 30 second 3200 ISO shots. A stack of 15 additional shots were used on the Trapezium star cluster in the center. This shot was also post-processed to improve contrast and light levels. The primary goal was to show the detail of the inner core of the Orion Nebula.
Taken by Jeffrey Phillips Freeman.Autor/Urheber: Debeo Morium, Lizenz: CC BY-SA 3.0
This is a shot of the Orion Nebula (NGC 1976 / The Great Nebula in Orion / M42) taken on November 12th 2010. This shot also includes a faint wisp of De Mairan's Nebula (NGC 1982 / M43). The shot was taken with an EQ-6 Mount, no Autoguider, and an 800mm focal length, 8" Aperture f/4 Newtonian Telescope using my Canon Rebel T1i as an imager. I used a 3x barlow without an eyepiece. The majority of the shot is the result of 6 stacked 30 second 3200 ISO shots. A stack of 15 additional shots were used on the Trapezium star cluster in the center. This shot was also post-processed to improve contrast and light levels. The primary goal was to show the detail of the inner core of the Orion Nebula.
Autor/Urheber: Ecodeluz, Lizenz: CC BY-SA 4.0
Orion Sternbild mit Orionnebel M42 und Trapezsternen in M42. Das Hauptbild wurde mit Stellarium erzeugt. Ebenso der rechts unten vergrößerte Ausschnitt des Orionnebels M42. Die Trapezsterne in M42 sind oben rechts dargestellt und die hellsten Trapezsterne mit A, B, C, D, E, F bezeichnet. Die VLT-Isaac Aufnahme der Trapezsterne stammt von ESO/Mark McCaughrean.
Autor/Urheber: ÅñŧóñŜûŝî (Ð), Lizenz: CC BY-SA 3.0 de
Die acht hellsten Komponenten von θ1 Orionis
This color-composite mosaic of the central part of the Orion Nebula is based on 81 images from the European Southern Observatory (ESO) Very Large Telescope at the Paranal Observatory in Chile. The famous Trapezium stars appear near the center, amid the Trapezium Cluster, the very crowded home of more than a thousand young stars. Researchers will train Webb on this region to study phenomena associated with the birth of stars and planets.