Monat: Oktober 2012

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Die Schachbrettillusion

Das Bild zeigt eine optische Täuschung. Zwei gleich helle Felder eines Schachbrettmusters wirken verschieden hell, weil eines in einem Schatten dargestellt ist.

Bildcredit: Edward H. Adelson, Wikipedia

Haben die Flächen A und B die gleiche Farbe? Ja! Um das zu prüfen, schiebt entweder den Mauspfeil über das Bild oder klickt hier, um sie verbunden zu sehen.

Diese optische Täuschung wird Schachbrett-Illusion genannt. Sie zeigt, dass Beobachtungen von Menschen wissenschaftlich gesehen mehrdeutig oder ungenau sein können, sogar bei einer scheinbar so eindeutigen Wahrnehmung wie einem Farbvergleich.

Ähnliche optische Täuschungen gibt es am Himmel, zum Beispiel die Größe des Mondes am Horizont oder scheinbare Formen astronomischer Objekte. Automatisierte, reproduzierbare Messvorrichtungen wie CCDs machten die Wissenschaft allgemein und besonders die Astronomie weniger anfällig, wenn auch nicht frei von menschlich verzerrten Täuschungen.

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In Orions Zentrum

Im Zentrum des Orionnebels leuchten vier helle Sterne in einem offenen Sternhaufen, sie sind als Trapez bekannt.

Credit: Bilddaten: Hubble-Vermächtnisarchiv, Bearbeitung: Robert Gendler

Das scharfe kosmische Porträt zeigt das Zentrum des Orionnebels. In der Mitte befinden sich vier heiße, massereiche Sterne. Sie sind als das Trapez bekannt und liegen in einer Region mit einem Radius von etwa 1,5 Lichtjahren. Sie prägen das Innerste des dichten Orionnebel-Sternhaufens.

Die ultraviolette ionisierende Strahlung der Trapezsterne stammt vorwiegend vom hellsten Stern Theta 1 Orionis C. Sie liefert die Energie für das sichtbare Leuchten der ganzen komplexen Sternbildungsregion. Der Orionnebel-Haufen ist etwa drei Millionen Jahre alt. Er war in seinen jüngeren Jahren sogar noch kompakter.

Eine aktuelle dynamische Untersuchung zeigt, dass bei früheren Sternkollisionen, die außer Kontrolle gerieten, ein Schwarzes Loch mit mehr als 100 Sonnenmassen entstanden sein könnte. Ein Schwarzes Loch im Haufen könnten die beobachteten hohen Geschwindigkeiten der Trapezsterne erklären.

Der Orionnebel ist etwa 1500 Lichtjahren entfernt. Somit wäre es das nächstgelegene Schwarze Loch in der Umgebung der Erde, das wir kennen.

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Polarlicht und Feuerkugel über Norwegen

Hinter einem Berg, der sich vorne im Fluss Signalelva spiegelt, leuchten grüne und purpurfarbene Polarlichter, und eine Feuerkugel zischt schräg hinter den Berg.

Bildcredit und Bildrechte: Ole C. Salomonsen (Arctic Light Photo)

Was passiert hinter diesem Berg? Verschiedene Himmelsspektakel treffen aufeinander. Eines Nachts Mitte September leuchteten in der Nähe der norwegischen Stadt Tromsø rote Polarlichter in großer Höhe. Sie schimmerten anscheinend durch tiefer liegende grüne Polarlichter. So entstand ein auffälliges, etwas ungewöhnliches violettes Leuchten.

Plötzlich blitzte am Himmel eine besonders helle Feuerkugel auf, als ein kleiner Kiesel aus dem All gewaltsam in die Erdatmosphäre eindrang. Das Licht erhellte den fernen Gipfel, den man als Otertinden in den Lyngenalpen kennt. Der helle Meteor verschwand zufällig hinter demselben Berg und spiegelte sich vorne im Fluss Signalelva.

Vielleicht würdet ihr euch glücklich schätzen, entweder ein Polarlicht oder einen hellen Meteor zu sehen. Doch solche Bilder wurden schon mehrmals mit beidem fotografiert.

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NGC 7293 – Der Helixnebel

Der bekannte Helixnebel im Wasserann ist hier blau dargestellt mit zarten roten Rändern, unten ist ein kräftiger roter Bogen.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Pugh

Im Sternbild Wassermann (Aquarius) vergeht ein sonnenähnlicher Stern. Er ist an die siebenhundert Lichtjahre von der Erde entfernt. In den letzten paar Tausend Jahren entstand der Helixnebel NGC 7293. Er ist ein gut erforschtes und nahe gelegenes Beispiel eines planetarischen Nebels und typisch für dieses Endstadium der Sternentwicklung.

Diese detailreiche Ansicht des Nebels entstand mit insgesamt 58 Stunden Belichtungszeit. Schmalbanddaten der Emissionslinien von Wasserstoffatomen wurden in Rot dargestellt, die Emissionen von Sauerstoffatomen sind in blaugrünen Farbtönen gezeigt. Durch diese Darstellung sind bemerkenswerte Details in der helleren inneren Region der Helix erkennbar. Die innere Region hat einen Durchmesser von etwa 3 Lichtjahren.

Das Bild macht auch die blasseren äußeren Halostrukturen sichtbar. Mit diesen hat der Nebel einen Durchmesser von weit über sechs Lichtjahren. Der weiße Punkt in der Mitte der Helix ist der heiße Zentralstern des Nebels. Der Helixnebel sieht auf den ersten Blick simpel aus. Er besitzt jedoch bei näherer Betrachtung eine überraschend komplexe Geometrie.

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Ziegenpolarlicht über Grönland

Das Polarlicht im Bild erinnert an einen Ziegenkopf. Vorne steht ein Bauernhaus in Tasiusaq in der grönländischen Kommune Kujalleq.

Bildcredit und Bildrechte: Juan Carlos Casado (TWAN)

Manchmal kann man kaum glauben, was man am Himmel sieht. Bei der Shelios-Expedition Ende August nach Grönland sahen Veteranen* der Himmelsbeobachtung farbenprächtige Polarlichter mit ungewöhnlichen Formen, die sich ungewöhnlich schnell veränderten. Sie waren mit nichts vergleichbar, was sie je gesehen hatten.

Als sich die Polarlichter entfalteten und sich dabei ständig veränderten, breiteten sich am Himmel riesige Gebilde aus. Sie mutierten von einer vertrauten Form zur nächsten. Oben zum Beispiel erinnerte ihre Form an den Kopf einer Ziege, dann wieder an den Kopf eines Elefanten, einen seltsamen Kometen mit grünem Schweif oder Finger einer Himmelshand.

Auch ohne Polarlicht wäre der Himmel denkwürdig gewesen – wegen dem gewölbten Band der Milchstraße und dem interessanten Sternenfeld, den Nebeln und Galaxien. Das Bild entstand in Tasiusaq in der grönländischen Kommune Kujalleq. Das Bauernhaus im Vordergrund bildet einen Kontrast zum Himmel.

Das Shelios-Projekt dient nicht nur der Beobachtung von Polarlichtern, es soll auch Studenten eine Wissenschaftskarriere schmackhaft machen.

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Ein urzeitliches Bachufer auf dem Mars

Die Sedimentkante, die senkrecht durchs Bild verläuft, erinnert an Geröllkanten, die auf der Erde an fließenden Gewässern entstehen. Der Stein rechts oben im Kreis wurde vielleicht von Wasser geglättet.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, MSSS

Es gibt frische Hinweise auf einen urzeitlichen Bach. Der Roboter-Rover Curiosity fuhr über ungewöhnliche Oberflächenmerkmale, die eine starke Ähnlichkeit mit Bachbetten auf der Erde haben. Das Bild zeigt zum Beispiel ein kleines, überhängendes Felsband, das ziemlich wahrscheinlich durch Wassererosion darunter entstand.

Der Gesteinvorsprung besteht anscheinend aus einem Konglomerat an Sedimenten. Sedimente sind getrocknete Reste aus vielen kleinen Steinchen, die zusammenkleben. Unter dem Felsband liegen zahllose kleine Kiesel. Sie wurde vielleicht abgeschliffen, als sie im einst fließenden Gewässer oder in seiner Nähe rollten. Die Kiesel im Bachbett fielen wohl dorthin, als das Ufer ausgehöhlt wurde. Rechts oben ist ein Kreis um einen größeren Stein. Er wurde vielleicht ebenfalls durch fließendes Wasser geglättet.

Curiosity entdeckte unterwegs mehrere Hinweise auf getrocknete Bachbetten auf dem Mars. An seinem aktuellen Ort treffen drei verschiedene ungewöhnliche Landschaftsarten zusammen, die der Rover untersucht.

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Vorstellung des Kometen ISON

Der winzige Punkt, der mit zwei weißen Linien markiert ist, ist rechts unten in einem blau gefärbten Einschub vergrößert. Es ist der Komet C/2012 S1 ISON, der ins Innere des Sonnensystems wandert.

Bildcredit und Bildrechte:  Ligustri Rolando

Wird dieser blasse Punkt heller und vielleicht sogar einer der hellsten Kometen, die je beobachtet wurden? Ja, das ist möglich. Der Komet könnte aber auch zerbrechen, wenn er sich der Sonne nähert, oder er wird nur ein wenig heller. Schaulustige auf der ganzen Welt sind jedoch sehr begeistert von der optimistischeren Schätzung, dass der neu entdeckte C/2012 S1 (ISON) Ende 2013 einen spektakulären Schweif entwickeln könnte oder für kurze Zeit fast die Helligkeit des Vollmondes erreicht.

Der Komet ISON ist derzeit sehr blass, seine scheinbare Helligkeit beträgt 18 mag. Er ist im Bild gerade noch sichtbar. Vor erst etwas mehr als einer Woche entdeckten Vitali Nevski (Belarus) und Artyom Novichonok (Russland) den Kometen. Derzeit wandert er zwischen den Umlaufbahnen von Jupiter und Saturn in Richtung Sonne. Anfang Oktober 2013 wandert er sehr nahe am Mars vorbei und ist vielleicht für die Rover und Raumsonden in seiner Umlaufbahn sichtbar.

Der Komet ISON erlangt mit seinem Kurs wahrscheinlich den Status eines Sonnenstreifers, weil er Ende November 2013 weniger als einen Sonnendurchmesser entfernt vor der Sonnenoberfläche vorbeizieht. Was von ihm übrig bleibt, zieht Ende Dezember 2013 sehr nahe an der Erde vorbei. Weltraumforschende auf der ganzen Welt verfolgen diesen großen, schmutzigen Schneeball sehr genau, um seinen Aufbau zu erkennen. So kann man besser einschätzen, wie sich der Komet in den nächsten 15 Monate entwickelt.

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