Monat: Oktober 2023

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Frühere und künftige Sterne in Andromeda

Das Bild zeigt M31, die Andromedagalaxie, sowohl im infraroten Licht, das orange gefärbt ist, als auch im sichtbaren Licht, das weiß und blau gefärbt ist.

Bildcredit: NASA, NSF, NOAJ, Hubble, Subaru, Mayall, DSS, Spitzer; Bearbeitung und Bidrechte: Robert Gendler und Russell Croman

Dieses Bild von Andromeda zeigt nicht nur, wo jetzt Sterne sind, sondern auch, wo einmal Sterne sein werden. Die große, schöne Andromedagalaxie M31 ist eine Spiralgalaxie, sie ist etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Dieses Kompositbild von Andromeda entstand aus Bilddaten von Observatorien auf der Erde und im Weltraum, die Wellenlängen liegen innerhalb und außerhalb des sichtbaren Lichts.

Das sichtbare Licht zeigt, wo jetzt Sterne in M31 sind, dargestellt in weißen und blauen Farbtönen und aufgenommen mit den Teleskopen Hubble, Subaru und Mayall. Das Infrarotlicht zeigt, wo bald die künftigen Sterne von M31 entstehen, abgebildet in orangefarbenen Tönen und aufgenommen mit dem NASA-Weltraumteleskop Spitzer.

Im Infrarotlicht sind gewaltige Staubbahnen erkennbar, die von Sternen in den Spiralarmen der Andromedagalaxie aufgewärmt werden. Dieser Staub markiert das umfangreiche interstellare Gas der Galaxie. Es ist das Rohmaterial für künftige Sternbildung.

Die neuen Sterne entstehen wahrscheinlich im Laufe der nächsten hundert Millionen Jahre. Das ist lange bevor Andromeda in etwa 5 Milliarden Jahren mit unserer Milchstraßengalaxie verschmilzt.

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Edwin Hubble entdeckt das Universum

In der Mitte einer alten Fotoplatte ist ein schwarzer, unscharfer Fleck, es ist eine negative Abbildung der Andromeda-Galaxie, rechts oben ist mit roter Tinte "VAR!" notiert.

Bildcredit und Bildrechte: Dank an das Carnegie-Institut für Wissenschaft

Wie groß ist unser Universum? Diese und andere Fragen wurden 1920 von zwei führenden Astronomen erörtert. Diese Diskussion ist heute als die Große Debatte der Astronomie bekannt. Viele Astronominnen und Astronomen vermuteten damals, unsere Milchstraße wäre das ganze Universum. Andere wiederum meinten, unsere Galaxie wäre nur eine von vielen.

Bei der Shapley-Curtis-Debatte wurde jedes Argument ausführlich erörtert, doch es kam zu keinem Konsens. Die Antwort kam mehr als drei Jahre später, als die Veränderung eines einzelnen Punktes im Andromedanebel beobachtet wurde. Hier ist die Original-Glasplatte der Entdeckung digital abgebildet.

Als Edwin Hubble Bilder verglich, bemerkte er, dass sich dieser Punkt veränderte, und am 6. Oktober 1923 schrieb er „VAR!“ auf die Platte. Die beste Erklärung war nach Hubbles Wissensstand, dass der Punkt einen sehr weit entfernten veränderlichen Stern darstellte. Somit war M31 tatsächlich die Andromeda-Galaxie – vielleicht ähnlich aufgebaut wie unsere Galaxis.

Dieses Bild wurde heute vor 100 Jahren kommentiert. Es ist zwar nicht hübsch, doch der veränderliche Punkt öffnete ein Fenster, durch das die Menschheit erstmals wissend in einen überraschend riesigen Kosmos blickte.

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Feuerring über dem Monument Valley

Über der Silhouette des Monument Valley mit markanten Tafelbergen sinkt die Sequenz einer Sonnenfinsternis ab, von links oben nach rechts unten bis Sonnenuntergang.

Bildcredit und Bildrechte: Tunc Tezel (TWAN)

Der Schatten des Neumondes rast am 14. Oktober auf einem schmalen Pfad über Nord-, Mittel- und Südamerika. Auf dem Schattenpfad reicht die scheinbare Größe der Mondscheibe nicht ganz, um die Sonne zu bedecken. Stattdessen wird die Silhouette des Mondes in den Minuten der Totalität von einem feurigen Ring umgeben. Eine ringförmige Sonnenfinsternis ist etwas dramatischer als Feuerringfinsternis bekannt.

Diese faszinierende Zeitrafferserie vom Mai 2012 veranschaulicht die Phasen einer Feuerringfinsternis. Die Einzelbilder verlaufen von vor Beginn der Finsternis bis Sonnenuntergang über den kultigen Tafelbergen im Monument Valley auf dem Planeten Erde. Interessanterweise ist auch die ringförmige Finsternis am 14. Oktober im Monument Valley zu sehen, sie beginnt nach Sonnenaufgang am östlichen Himmel.

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C 2118: Der Hexenkopfnebel

Eine bläulich leuchtende Nebelwolke sieht aus wie das Gesicht einer Hexe mit aufgerissenem Mund, das schräg nach rechts unten blickt.

Bildcredit und Bildrechte: Abdullah Alharbi

Sieht dieser Nebel wie der Kopf einer Hexe aus? Der Nebel wird landläufig Hexenkopfnebel genannt, weil seine Form, so sagt man, an die halloweenartige Karikatur eines Hexenkopfes erinnert. Wie genau, darüber kann man nur rätseln.

Klar ist, dass IC 2118 etwa 50 Lichtjahre groß ist und aus Gas und Staub besteht. Er blickt zum nahen Stern Rigel, von dem er teilweise erodiert wurde. Rigel ist einer der helleren Sterne im Sternbild Orion und befindet sich unter dem Rand dieses Bildes.

Die blaue Farbe des Hexenkopfnebels entsteht nicht nur durch Rigels intensiv blaues Sternenlicht, sondern auch, weil die Staubkörnchen blaues Licht stärker streuen als rotes. Derselbe physikalische Prozess führt dazu, dass der Tageshimmel der Erde blau erscheint, obwohl die streuenden Teilchen in der Erdatmosphäre Moleküle von Stickstoff und Sauerstoff sind.

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MyCn 18: Der verschlungene planetarische Sanduhrnebel

Das hoch aufgelöste Bild zeigt denSanduhrnebel als Überschneidung von kreisförmigen Nebelschlingen mit einer Struktur in der Mitte, die an ein Auge erinnert.

Bildcredit und Bildrechte: NASA, ESA, Hubble, HLA; Bearbeitung und Bildrechte: Harshwardhan Pathak

Seht ihr die Sanduhrform – oder sieht sie euch? Mit etwas Phantasie bilden die Ringe von MyCn 18 die Umrisse einer Sanduhr – doch sie hat in der Mitte ein ungewöhnliches Auge.

Jedenfalls rinnt dem Zentralstern dieses sanduhrförmigen planetarischen Nebels der Sand der Zeit davon. Wenn sein Kernbrennstoff zur Neige geht, kommt es zu dieser kurzen, spektakulären Schlussphase eines sonnenähnlichen Sterns, in der er seine äußeren Hüllen abstößt – sein Kern wird ein kühler, verblassender Weißer Zwerg.

1995 nahm das Weltraumteleskop Hubble (HST) eine Bildserie planetarischer Nebel auf. Dabei entstand auch diese Aufnahme. Sie zeigt die zarten Ringe aus buntem leuchtendem Gas (Stickstoff: rot, Wasserstoff: grün, Sauerstoff: blau). Die Ringe bilden die Umrisse der dünnen Wände der Sanduhr.

Die beispiellos scharfen Hubble-Bilder zeigen überraschende Details des Auswurfprozesses im Nebel. Sie tragen dazu bei, die offenen Geheimnisse der komplexen Formen und Symmetrien planetarischer Nebel wie MyCn 18 zu lösen.

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Koboldblitze in hoher Auflösung

Vor einem dunklen Hintergrund sind Rote Kobolde zu sehen. Aus rötlich leuchtenden trichterförmigen Formen schießen wurzelartige Blitze herab, darüber sind rötlich leuchtende Nebel.

Bildcredit und Bildrechte: Nicolas Escurat

Manchmal gibt es Blitze in der Nähe des Weltraums. Eine solche Blitzart sind Rote Kobolde, die auf der Erde erst seit 25 Jahren fotografiert und erforscht werden. Am Ursprung aller Arten von Blitzen wird immer noch geforscht. Die Wissenschaft versucht immer noch herauszufinden, warum es überhaupt Rote Kobolde gibt.

Die Forschung zeigt, dass nach einem starken positiven Wolken-Boden-Blitzschlag Rote Kobolde entstehen können. Sie beginnen als 100 Meter große Kugeln aus ionisierter Luft, die aus einer Höhe von etwa 80 Kilometern mit einer Geschwindigkeit von 10 Prozent der Lichtgeschwindigkeit abwärts schießen. Sofort folgt ihnen eine Gruppe aus aufwärts rasenden ionisierten Kugeln.

Dieses Bild zeigt eine außergewöhnlich hoch aufgelöste Gruppe Roter Kobolde. Das Einzelbild mit einer Belichtung von nur 1/25 Sekunde stammt aus einem Video, das vor etwa drei Wochen über der Burg Castelnaud im französischen Dordogne aufgenommen wurde. Die Kobolde verschwanden rasch – auf dem nächsten Videobild ist nur noch ein schwaches Leuchten zu sehen.

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Wüstenfinsternis

Über einer gelblich beleuchteten Wüsenlandschaft mit Dünen und einem fernen Baum in der Mitte leuchtet ein Feuerring - die Sonne wird vom Mond nur teilweise verdeckt, rundherum leuchtet sie über dem Sonnenrand.

Bildcredit und Bildrechte: Maxime Daviron

Eine Wüste erschien als guter Ort für die Beobachtung einer Feuerringfinsternis. In einer Wüste sollte es relativ wenig undurchsichtige Wolken und Bäume geben. Daher reiste eine Gruppe Ende Dezember 2019 in die Rub al-Chali in den Vereinigten Arabischen Emiraten, um dort klare Bilder einer ungewöhnlichen Finsternis zu fotografieren. Die Rub al-Chali ist die größte zusammenhängende Sandwüste der Welt.

Eine Feuerringfinsternis ist eine ringförmige Finsternis. Sie tritt auf, wenn der Mond auf seiner elliptischen Bahn um die Erde weit entfernt ist, sodass seine Winkelgröße zu gering ist, um die ganze Sonne abzudecken. Zum Maximum einer ringförmigen Finsternis ist der Sonnenrand um den ganzen Mondrand herum zu sehen, und der Mond erscheint als dunkler Fleck, der nur einen Großteil der Sonne abdeckt. Diese spezielle Finsternis, das wussten alle, würde ihren Höhepunkt kurz nach Sonnenaufgang erreichen.

Nachdem sie so einen trockenen, kargen Ort gesucht hatten, stellte sich heraus, dass auf einigen der interessantesten Finsternisbilder tatsächlich im Vordergrund ein Baum stand. Zusätzlich zu den Sanddünen verlieh er dem Hintergrund einen Kontrast der Normalität, Größenordnung und Struktur.

Am Samstag, dem 14. Oktober, ist bei klarem Himmel wieder ein Feuerring zu sehen, und zwar auf einem Pfad, der Nord- und Südamerika kreuzt.

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