Monat: Mai 2013

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Keplers Supernovaüberrest im Röntgenlicht

Mitten im Bild strahlt eine blau-türkis-violette Wolke. Sie entstand an der Stelle, wo Kepler vor etwa 400 Jahren eine Supernova beobachtete.

Bildcredit: Röntgenstrahlen: NASA/CXC/NCSU/M. Burkey et al.; sichtbares Licht: DSS

Wie entstand dieses Chaos? Ein Stern explodierte. Dabei entstand dieser ungewöhnlich geformte Nebel. Dieser ist Keplers Supernovaüberrest. Zu welcher Art Sterne gehörte er?

Bei einer Sternexplosion entstand diese energiereiche kosmische Wolke. Das Licht der Explosion war erstmals im Oktober 1604 auf dem Planeten Erde zu sehen. Das war vor etwa vierhundert Jahren. Die Supernova leuchtete am Himmel des frühen 17. Jahrhunderts im Sternbild Schlangenträger. Der helle neue Stern wurde vom Astronomen Johannes Kepler und seinen Zeitgenossen beobachtet. Sie suchten nach einer Erklärung für die himmlische Erscheinung. Damals gab es keine Unterstützung von Teleskopen.

Im frühen 21. Jahrhunderts wird die sich ausdehnende Trümmerwolke weiterhin untersucht. Forschende haben ein neues Verständnis der Sternentwicklung. Außerdem helfen ihnen Weltraumteleskope. Damit beobachten sie Keplers Supernovaüberrest im gesamten Spektrum.

Aktuelle Röntgendaten und Bilder des Kepler-Supernovaüberrestes wurden mit dem Röntgenobservatorium Chandra im Erdorbit aufgenommen. Diese Daten zeigen eine Häufigkeit der Elemente, die für eine Typ-Ia-Supernova sprechen. Somit war der Erzeuger ein weißer Zwergstern. Er explodierte, weil er zu viel Materie von einem begleitenden Roten Riesen aufnahm. Dabei überschritt er die Chandrasekhar-Grenze.

Die Kepler-Supernova ist etwa 13.000 Lichtjahre entfernt. Sie ist jüngste Sternexplosion in der Milchstraße.

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Galaxienkollisionen: Simulation versus Beobachtungen

Bildcredits: NASA, ESA; Visualisierung: Frank Summers (STScI); Simulation: Chris Mihos (CWRU) und Lars Hernquist (Harvard).

Was passiert, wenn zwei Galaxien kollidieren? Es dauert länger als eine Milliarde Jahre. Trotzdem sind solche Titanenkämpfe ziemlich häufig.

Galaxien bestehen hauptsächlich aus leerem Raum. Daher kollidieren meist nicht ihre Sterne. Stattdessen verzerrt oder zerstört die Schwerkraft einer Galaxie die andere Galaxie. Am Ende können die Galaxien verschmelzen und eine größere Galaxie bilden. Doch die ausgedehnten Gas- und Staubwolken in Galaxien kollidieren. Dabei lösen sie Wellen an Sternbildung aus. Diese dauern sogar während der Kollision an.

Das Video zeigt eine Computersimulation, bei der zwei große Spiralgalaxien kollidieren. Die Animation wird von Standbildern mit echten Galaxien unterbrochen. Diese Standbilder wurden mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Unsere Milchstraße hat in der Vergangenheit schon mehrere kleinere Galaxien aufgenommen. In einigen Milliarden Jahren soll sie sogar mit der größeren Andromedagalaxie verschmelzen. Die Andromedagalaxie ist unsere galaktische Nachbarin.

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Partielle Sonnenfinsternis mit Flugzeug

Hinter einer dicken Wolkenbank leuchtet die Sonne, teilweise vom Mond verdeckt, sie hat eine Sichelform. Darunter fliegt ein Flugzeug am orange gefärbten Himmel.

Bildcredit und Bildrechte: Phillip Calais

Letzte Woche befanden sich acht Minuten nach Sonnenaufgang vier Dinge vor der Sonne. Das Größte und Auffallendste war der Erdmond. Er verdeckte ein großes Stück vom unteren Bereich, als er vor der Sonne vorbeiwanderte. Das war vorhersehbar. Denn das Bild, das den Augenblick zeigt, wurde bei einer Sonnenfinsternis im australischen Fremantle fotografiert. Bei dieser Finsternis strömte an manchen Orten Sonnenlicht um alle Ränder des Mondes.

Als Nächstes teilte ein Wolkenband mit interessanten vertikalen Strukturen waagrecht die Sonne. Als dritten dazwischenliegenden Körper könnte man die Erdatmosphäre betrachten, weil sie die Helligkeit der Sonne dämpfte. Daher schien der Sonnenrand wegen der Dichteschwankungen zu flimmern.

Die am wenigsten erwartete Sonnenabdeckung war dem Fotografen am nächsten. Es war ein Flugzeug. Wahrscheinlich betrachteten die Passagiere auf beiden Seiten des Flugzeugs die ungewöhnliche Ansicht, die hinter den östlichen Fenster zu sehen war.

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Wolken, Vögel, Mond, Venus

Vor einem blauen Abendhimmel türmt sich eine Ambosswolke auf. Sie ist von der Sonne beleuchtet. Nach rechts zeigt die sonnenbeleuchtete Sichel des Mondes. Vor den Wolken zieht ein Vogelschwarm. Rechts im Bild leuchtet der Planet Venus.

Bildcredit und Bildrechte: Isaac Gutiérrez Pascual (Spanien)

Manchmal bietet der Himmel eine interessante Schau. Anfang September 2010 zum Beispiel begegneten sich Mond und Venus und boten weltweit einen interessanten Anblick. Doch an manchen Orten war der Himmel besonders malerisch. Die oben gezeigte Aufnahme wurde in Spanien fotografiert.

Der Sichelmond posiert mit dem Planeten Venus bei Sonnenuntergang rechts am tiefblauen Himmel. Vorne türmen sich unten dunkle Sturmwolken auf. Oben leuchtet die Form einer weißen Ambosswolke. Das Bild ist von einem flüchtenden Vogelschwarm schwarz gesprenkelt. Kurz nachdem das Foto aufgenommen war, flogen die Vögel fort. Der Sturm legte sich, Mond und Venus gingen unter.

Im Mai 2013 ist die helle Venus wieder nach Sonnenuntergang sichtbar. Sie nähert sich Ende des Monats scheinbar dem Planeten Jupiter.

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Ringförmige Finsternis auf Kap York

Am schwarzen Himmel prangt bildfüllend ein Feuerring. Die ringförmige Finsternis wurde mit H-alpha-Filter aufgenommen, daher ist die Struktur der Oberfläche erkennbar. Am unteren Rand ragt eine Protuberanz über den Sonnenrand.

Bildcredit und Bildrechte: Cameron McCarty, Matthew Bartow, Michael Johnson – MWV Observatorium, Coca-Cola Space Science Center, Columbus State University Eclipse Team

Diese Woche fiel der Schatten des Neumondes auf den Planeten Erde. Zum zweiten Mal innerhalb von sechs Monaten kreuzte er Kap York im nordaustralischen Queensland. Am Morgen des 10. Mai war die scheinbare Größe des Mondes zu klein, um die Sonne ganz zu bedecken. Daher war auf der Zentrallinie der ringförmigen Sonnenfinsternis ein Feuerring zu beobachten.

Ein Team übertrug im australischen Coen die Finsternis via Webstream. Fast am Höhepunkt gelang ihnen mit einem Teleskop dieser Schnappschuss der ringförmigen Phase. Das dramatische Bild wurde mit einem H-alpha-Filter fotografiert. Darauf befindet sich die Silhouette des Mondes knapp innerhalb der Sonnenscheibe. Der Rand der aktiven Sonne ist von Protuberanzen gesäumt.

Nach zwei Sonnenfinsternissen in Serie verpasst Nordaustralien die nächste und letzte Sonnenfinsternis 2013. Im November zieht eine seltene Hybridfinsternis über den Nordatlantik und Äquatorialafrika.

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Messier 77

Eine von oben sichtbare Spiralgalaxie breitet sich über das ganze Bild aus. Nach rechts verläuft eine sehr markante Staubbahn, nach links eine weniger dichte Staubspur. Die Staubarme sind markanter als die Spiralarme. In der Scheibe sind mehrere rot leuchtende Wasserstoffwolken verteilt.

Bildcredit: NASA, ESA, André van der Hoeven

Die Spiralgalaxie M77 ist von oben sichtbar. Man findet sie im Wassersternbild Cetus. Sie ist etwa 47 Millionen Lichtjahre entfernt. In dieser geschätzten Entfernung hat das prächtige Inseluniversum einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren. Die Galaxie ist auch als NGC 1068 bekannt.

Der kompakte, sehr helle Kern von M77 wurde gut untersucht. Dabei forscht man nach den Geheimnissen sehr massereicher Schwarzer Löcher in aktiven Seyfertgalaxien. M77 strahlt auch in Röntgen-, Ultraviolett-, Infrarot- und Radiowellenlängen.

Dieses scharfe Bild im sichtbaren Licht basiert auf Daten von Hubble. Es visualisiert die gewundenen Spiralarme nahe dem hellen Kern der Galaxie. Die Arme sind von undurchsichtigen Staubwolken und rötlichen Sternbildungsregionen gesäumt.

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Feuerring über dem Monument Valley

Hinter der markanten Silhouette des Monument Valley mit den berühmten Tafelbergen, den Mittens, sinkt am glasklaren Himmel die Sonne zum Horizont. Dabei wird sie teilweise vom Mond verdeckt.

Bildcredit und Bildrechte: Tunç Tezel (TWAN)

Wenn der Neumond das Schattenspiel dieser Saison fortführt, beginnt am 9. Mai um 22:30 UT in Westaustralien der Pfad einer ringförmigen Sonnenfinsternis. Nach Ortszeit ist das am 10. Mai kurz vor Sonnenaufgang. Die Finsternis findet zeitlich nur wenige Tage vom Mondapogäum entfernt statt. Daher bedeckt die Silhouette des Mondes zum Höhepunkt der Finsternis die Sonne nicht ganz. Die beiden bilden einen Augenblick lang einen Feuerring.

In einer größeren Region ist eine partielle Finsternis zu beobachten. Stattdessen sieht man in Australien die ringförmige Phase beim Höhepunkt der Finsternis auf einem Schattenpfad, der nur 200 Kilometer breit, aber 13.000 Kilometer lang ist. Er reicht über den Zentralpazifik. An manchen Orten auf dem Pfad dauert der Feuerring 4-6 Minuten.

Dieses dramatische Kompositbild vom Mai 2012 veranschaulicht die Erscheinung der ringförmigen Finsternis vom 9. und 10. Mai nahe am Horizont. Die Zeitrafferserie zeigt den Ablauf einer ringförmigen Finsternis vor Sonnenuntergang über dem Monument Valley im Südwesten der Vereinigten Staaten.

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Großteleskope der Erde untersuchen GRB 130427A

Eine Kugel vor schwarzem Hintergrund ist von blauen Flecken übersät. Über der Mitte ist ein weißes Licht mit einem roten Rand.

Illustrationscredit: NASA, DOE, Fermi-LAT-Collaboration

Im nahen Universum fand eine gewaltige Explosion statt. Nun ermitteln Großteleskope auf der ganzen Welt und im All. Der Gammablitz trägt die Bezeichnung GRB 130427A. Er wurde zuerst vom Satelliten Swift im Erdorbit im energiereichen Röntgenspektrum entdeckt. Dieser meldete den Ausbruch rasch der Erde.

Nur drei Minuten später fand das Teleskop ISON die Explosion im sichtbaren Licht. Es stellte seine extreme Helligkeit fest und gab genauere Koordinaten weiter. ISON in New Mexico hat einen halben Meter Durchmesser.

In den nächsten Minuten wurde die helle optische Entsprechung von mehreren rasch ausrichtbaren Teleskopen verfolgt. Dazu gehörten das 2-Meter-Teleskop P60 in Kalifornien, das 1,3-Meter-Teleskop PAIRTEL in New Mexico und das 2 Meter große Faulkes Telescope North auf Hawaii.

In nur zwei Stunden ermittelte das 8,2-Meter-Teleskop Gemini Nord auf Hawaii eine Rotverschiebung von 0,34. Damit positionierte es die Explosion in eine Entfernung von etwa 3,6 Milliarden Lichtjahren. Das ist in kosmologischen Größenordnungen relativ nahe.

Daten der RAPTOR-Ganzhimmelsüberwachung wurden analysiert. Sie wurden schon zuvor aufgenommen. Dabei entdeckt man eine sehr helle optische Entsprechung mit 7,4 Größenklassen. Diese trat 50 Sekunden vor dem Swift-Auslöseimpuls auf.

GRB 130427A war der hellste Ausbruch der letzten Jahre. Auch das Very Large Array VLA detektierte in energiearmen Radiowellenlängen ein Signal von GRB 130427A. Auch der Satellit Fermi maß es, und zwar in den höchsten je gemessenen Energiebereichen.

Neutrinodetektoren, Gravitationswellenteleskope und Observatorien, die für das Aufspüren extrem energiereicher Photonen gebaut wurden, suchen in ihren Daten nach einem Signal von GRB 130427A.

Diese Animation zeigt, wie der ganze Gammastrahlenhimmel einen Augenblick lang vom intensiven Leuchten von GRB 130427A überstrahlt wird. Die optische Entsprechung wird weithin beobachtet, denn es besteht die Möglichkeit, dass bald das Leuchten einer klassischen Supernova folgt.

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