Monat: März 2014

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Aussicht in der Nähe eines Schwarzen Lochs

Ein roter Strudel reicht wie ein Trichter in die Tiefe, unten leuchtet eine helle Kugel, von der ein Strahl senkrecht aufsteigt.

Illustrationscredit: April Hobart, CXC

Beschreibung: Im Zentrum eines Strudelbeckens aus heißem Gas sitzt wahrscheinlich ein Ungeheuer, das noch nie direkt zu sehen war: ein Schwarzes Loch. Untersuchungen des hellen Lichts, das vom wirbelnden Gas abgestrahlt wird, lassen häufig nicht nur auf ein Schwarzen Lochs schließen, sondern auch auf seine wahrscheinlichen Eigenschaften.

Man fand heraus, dass das Gas, das beispielsweise GRO J1655-40 umgibt, ungewöhnlich flackert. Die Frequenz des Flackerns beträgt 450 Mal pro Sekunde. Eine vorhergehende Abschätzung der Masse des Zentralobjekts ergab sieben Sonnenmassen. Daher kann die Frequenz des schnellen Flackerns durch ein Schwarzes Loch erklärt werden, das sehr schnell rotiert.

Welche physikalischen Mechanismen das Flackern und eine langsamere quasiperiodische Schwingung in Akkretionsscheiben um Schwarze Löcher und Neutronensterne verursacht, wird noch erforscht.

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Mars-Chiaroscuro

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Bildcredit: HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona), NASA

Beschreibung: Tiefe Schatten bilden auf dieser hoch aufgelösten Nahaufnahme der Marsoberfläche dramatische Kontraste von Licht und Schatten. Die Szenerie, die am 24. Januar mit der HiRISE-Kamera an Bord des Mars Reconnaissance Orbiters fotografiert wurde, umfasst etwa 1,5 Kilometer eines Sanddünenfeldes in einem Krater der südlichen Hochländer. Das Bild entstand, als die Sonne nur 5 Grad über dem lokalen Horizont stand, nur auf die Kämme der Dünen fällt Sonnenlicht. Da der lange, kalte Winter auf Südhalbkugel des Roten Planeten näherrückt, säumen helle Grate von jahreszeitlichem Frost die Marsdünen.

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Strichspuren über El Capitan

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Bildcredit und Bildrechte: Michael Bolte (UCSC)

Beschreibung: El Capitans berühmte Granitfront im Yosemite-Nationalpark auf der Erde, die knapp 1000 Meter von der Basis zum Gipfel aufragt, versteckt auf dieser Sternenlandschaft knapp den Himmelsnordpol des Planeten. Natürlich liegt der Himmelsnordpol in der Mitte all dieser Strichspuren. Ihre kurzen Bögen, welche die tägliche Rotation des Planeten um seine Achse widerspiegeln, sind auf einer digitalen Kombination von 36 aufeinanderfolgenden Aufnahmen festgehalten. Auch gerade Spuren der Positionslichter vorbeifliegender Flugzeuge sowie der Lichtkegel eines Autos von der Straße darunter sind auf der Bildfolge festgehalten. Doch die durchbrochene Lichtspur, die vor El Capitans Klippen zu sehen ist, zeigt eine Seilschaft in der Nacht des 8. November 2013. Die Gruppe steigt entlang der Nase, einer historischen Kletterroute, zum Gipfel auf.

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Solargrafie-Analemma

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Bildcredit und Bildrechte: Maciej Zapiór und Łukasz Fajfrowski

Beschreibung: Heute ist Tag- und Nachtgleiche. Die Sonne kreuzt den Himmelsäquator und wandert um 16:57 UT nach Norden – auf der Nordhalbkugel ist das der erste Tag des Frühlings. Betrachten Sie zur Feier des Tages dieses bemerkenswerte Bild, das den jährlichen Pfad der Sonne am Himmel des Planeten Erde zeigt – das erste Analemma, das jeden Tag mit der Technik der Solargrafie belichtet wurde. Mit einer zylindrischen Lochkamera wurden drei Analemmakurven fotografiert, indem ein Jahr lang ein einziges Stückchen eines Schwarz-Weiß-Fotopapiers täglich dreimal eine Minute lang belichtet wurde, und zwar vom 1. März 2013 bis 1. März 2014. Die genau geplanten täglichen Belichtungen wurden um 10:30, 12:00 und 13:30 MEZ auf einem Balkon durchgeführt, der im Stadtteil Kozanów in Breslau (Polen) nach Süden gerichtet war. Die beiden Äquinoktien des Jahres am 20. März und 22. September entsprechen den Mittelpunkten auf der Achterschleife, nicht den Kreuzungspunkten. Die Lücken in den Schleifen entstehen durch bewölkte Tage. Die beiden geschlossenen Linien links unten entstanden durch einen Ausfall der Zeitschaltuhr, sodass der Verschluss der Lochkamera geöffnet blieb.

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Äquinoktium auf einer rotierenden Erde


Bildcredit: NASA, Meteosat, Robert Simmon

Beschreibung: Wann wird die Linie zwischen Tag und Nacht vertikal? Morgen. Morgen findet auf dem Planeten Erde ein Äquinoktium statt, eine Zeit im Jahr, wo Tag und Nacht fast genau gleich lang sind. Bei einem Äquinoktium wird der Terminator der Erde – die Trennlinie zwischen Tag und Nacht – senkrecht und verbindet Nord– und Südpol. Das oben gezeigte Zeitraffervideo demonstriert dies, indem es ein ganzes Jahr auf dem Planeten Erde in zwölf Sekunden zeigt. Vom geosynchronen Orbit aus zeichnete der Satellit Meteosat diese Infrarotbilder auf der Erde jeden Tag zur gleichen Ortszeit auf. Das Video beginnt mit dem Äquinoktium im September 2010 mit senkrechtem Terminator. Als die Erde um die Sonne rotierte, war zu sehen, wie sich der Terminator neigte, sodass die Nordhalbkugel weniger Sonnenlicht pro Tag erhielt, was im Norden einen Winter verursachte. Als das Jahr voranschritt, trat bei der Hälfte des Videos das Äquinoktium im März 2011 ein, danach neigte sich der Terminator in die andere Richtung, was zum Winter auf der Südhalbkugel führte – und zum Sommer im Norden. Das aufgezeichnete Jahr endet wiederum mit dem September-Äquinoktium, das auf Milliarden Reisen folgte, die die Erde bereits um die Sonne angetreten hatte – und weiterhin antreten wird.

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Kosmische Wirbel in der Mikrowellenkarte zeigen Hinweise auf Inflation

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Bildcredit: BICEP2–Kollaboration, NSF, Steffen Richter (Harvard)

Beschreibung: Gab es in der Geschichte des Universums einen frühen Zeitabschnitt mit extrem schneller Ausdehnung? Ein solcher inflationärer Zeitraum wurde postuliert, um einige rätselhafte Eigenschaften des Kosmos zu erklären, etwa warum unser Universum in entgegengesetzten Richtungen ähnlich aussieht. Gestern wurden Ergebnisse veröffentlicht, die einen überraschend starken erwarteten Hinweis zeigen, der die Vorhersage der Inflation stützt, nämlich dass es in der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung charakteristische Polarisationsmuster geben sollte. Die Hintergrundstrahlung ist Licht, das vor 13,8 Milliarden Jahren ausgestrahlt wurde, als das Universum erstmals durchsichtig wurde. Diese frühen Wirbelmuster werden als B-Modus-Polarisationen bezeichnet und können direkt auf Druck- und Dehnungseffekte zurückgeführt werden, die Gravitationswellen auf Photonen ausstrahlende Elektronen ausüben. Die überraschenden Ergebnisse wurden in Daten des Mikrowellen-Observatoriums Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization 2 (BICEP2) entdeckt, das in der Nähe des Südpols steht. BICEP2 ist die oben links abgebildete, auf dem Gebäude montierte Schüsselantenne. Beachten Sie, wie im Bildeinschub, der eine Mikrowellen-Himmelskarte zeigt, die schwarzen Polarisationsvektoren um die eingefärbten Temperaturspitzen zu wirbeln scheinen. Obwohl die Schlussfolgerungen statistisch schlüssig sind, werden sie wahrscheinlich umstritten bleiben, während in unabhängigen Beobachtungen nach Bestätigung gesucht wird.

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Gekrümmter Himmel: Strichspuren über dem Arches-Nationalpark

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Bildcredit und Bildrechte: Vincent Brady

Beschreibung: Was ist mit dem Himmel passiert? Es gab eine Art Zeitkrümmung sowie eine digitale Raumkrümmung. Die Zeitkrümmung entsteht, weil dieses Bild auf einer einzigen Aufnahme fotografiert wurde – einer zweieinhalbstündigen Belichtung des Nachthimmels. Als Ergebnis sind markante Strichspuren zu sehen. Die Raumkrümmung entsteht, weil das Bild eigentlich ein vollständiges 360-Grad-Panorama ist, das waagrecht verkürzt und in Ihren Browser eingepasst wurde. Während die Erde rotierte, schienen die Sterne sowohl den Himmelsnordpol links als auch den Himmelssüdpol rechts knapp unter dem Horizont zu umkreisen. Das oben gezeigte Panorama des Arches-Nationalparks in Utah (USA) wurde vor zwei Wochen in den frühen Morgenstunden fotografiert. Während die augenfällige Struktur von urzeitlichem geschichtetem Sandstein den Bildvordergrund umfasst, mit dem zwanzig Meter hohen Delicate Arch ganz rechts, ist der ferne Bogen unserer Galaxis, der Milchstraße, nahe der Bildmitte zu sehen.

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Die Antennengalaxien kollidieren

Wie ein Tentakel windet sich eine Galaxie von unten ins Bild, sie ist voller rötlicher Sternbildungsregionen, Staubwolken und blauer Sternhaufen.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, NASA, ESA; Bearbeitung und Bildrechte: Davide Coverta

Beschreibung: Im Sternbild Rabe (Corvus) gehen zwei Galaxien in Stellung, und hier sind die aktuellsten Bilder. Wenn zwei Galaxien zusammenstoßen, tun das die Sterne, aus denen sie bestehen, meist nicht, weil Galaxien hauptsächlich leerer Raum sind, und die Sterne, so hell sie auch sein mögen, nur wenig Raum einnehmen. Während der langsamen, hundert Millionen Jahre dauernden Kollision kann eine Galaxie die andere dennoch durch Gravitation auseinanderreißen, und der Staub und das Gas, die in beiden Galaxien reichlich vorhanden sind, kollidieren. In diesem Kampf der Titanen markieren dunkle Staubsäulen massereiche Molekülwolken, die bei der galaktischen Begegnung komprimiert werden, wodurch plötzlich Millionen Sterne entstehen, von denen einige in massereichen Sternhaufen gravitativ aneinander gebunden sind.

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